معمای تابش ستاره‌های نوترونی! ـ پنج 01

اخترشناسان به رفتار عجیب و بیگانه ستارگان نوترونی عادت کرده اند، اما آنان در رویایشان نیز کشف اخیر در مورد این گونه از ستارگان را پیش بینی نمی‌کردند.
به گزارش سرویس «علمی» خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، یک گروه بین‌المللی از محققان اعلام کرده اند که این باقی مانده‌های ستاره‌یی گه گاه امواج رادیویی بسیار قوی تابش می کنند. این تابش ها تنها کسری از ثانیه طول می کشند. این نوع تابش از قوی ترین منابع امواج رادیویی در آسمان محسوب می شود، حتی قوی تر از خورشید.
ستارگان نوترونی، نوعی از ستارگان هستند که از باقی مانده انفجار ستارگان بسیار پرجرم، انفجارهای ابرنواختری، به وجود می آیند. ساختار مولکولی این نوع ستاره ها با مواد عادی متفاوت است. به دلیل فشار بسیار زیاد درون ستاره تمام ذرات آن به نوترون تبدیل می شوند؛ به همین دلیل به آن «ستاره نوترونی» می‌گویند.
ستارگان نوترونی به دلیل داشتن میدان مغناطیسی بسیار شدید (که بر اثر چگالی بسیار زیاد ماده ایجاد شده) و همچنین دوران نسبتا سریع به دور خود، امواج الکترومغناطیسی در طول موج رادیویی از خود تابش می کنند، اما در موارد تازه کشف شده، این تابش ها آنقدر شدید و در چنان زمان کوتاهی صورت می‌گیرند که به آنها لفظ «تابش انفجاری» را نسبت داده‌اند.
کشف اخیر، دانشمندان را بر آن داشته است تا دلیل وجود این تابش های شدید رادیویی و از آن مهم تر ، مکان ستاره های نشر کننده ی آنها را در سیر تکاملی ستاره نوترونی مشخص کنند.
رابرت دانکن از دانشگاه تگزاس در آستن، یکی از نظریه پردازان اصلی ستارگان نوترونی می گوید: در حال حاضر جواب‌ها کاملا نامعلوم است.
این ستارگان نوترونی که امواج رادیویی را به صورت انفجاری تابش می کنند، توسط گروهی بین‌المللی به سرپرستی مورا مک لاگلن از دانشگاه منچستر کشف شده اند.
این گروه به بررسی اطلاعات بدست آمده از سال 1998 تا 2002، توسط تلسکوپ رادیویی 64 متری پارکز در استرالیا پرداخته و به دنبال تپ اختر ها و ستارگان نوترونی بوده اند که در هنگام دوران به صورت تناوبی امواج رادیویی کاملا عادی از خود منتشر می‌کنند.علاوه بر تپ اختر های کشف شده، رایانه این گروه، 11 منبع تابش انفجاری رادیویی را که در نزدیکی صفحه ی کهکشان قرار داشته اند کشف کرده است.
این گروه سه سال بعد را به اندازه گیری مختصات سماوی، اندازه گیری خواص این ستارگان و تایید این کشف پرداخته اند.این اجرام به طور میانگین در طول یک روز ، تنها 1/0 تا 1 ثانیه قابل مشاهده هستند (در طول موج رادیویی) و به همین دلیل در گذشته مشاهده نشده بودند. این تابش های انفجاری بین 2 تا 300 میلی ثانیه (یک هزارم ثانیه) طول می کشند و فاصله بین این تابش ها چهار دقیقه تا سه ساعت است.
مایکل کرامر، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی می گوید: «شما باید خیلی خوش شانس باشید تا بتوانید یکی از این تابش ها را ببینید.»
این گروه برای 10 مورد از 11 منبع، دوره تناوبی بین 4 تا 7 ثانیه یافته اند، به همین دلیل به نظر می رسد - اما ثابت نشده است- که این انفجارهای رادیویی به خاطر دوران ستارگان نوترونی باشد.
مک لاگلن که تیم او این اجرام را Rotating Radio Transient )RRAT) نام گذاری کرده اند، می گوید: «تا آنجا که ما می دانیم هیچ جسم دیگری وجود ندارد که بتواند با این سرعت دوران کرده و در عین حال چنین انرژی تابشی را تولید کند.»
به گزارش ایسنا، در هنگام وقوع این تابش های انفجاری، RRAT ها، بعد از تپنده سحابی خرچنگ و تپنده دیگری به نام B1937+21، روشن ترین منابع رادیویی هستند که تا به حال دیده شده اند.
با توجه به کوتاه بودن آن، این منابع احتمالا امواج رادیویی را در پرتوهای باریک و از مناطق کوچکی از سطح و یا مغناطکره (مگنتوسفر) یک ستاره نوترونی تابش می کنند، ولی دلیل دقیق این انفجار ها هنوز نامعلوم است.
با توجه به طبیعت کوتاه مدت آنها، مطالعه RRAT ها بسیار دشوار است. این به آن معناست که اخترشناسان باید در حدس و گمان پیش بروند تا در آینده به اطلاعات بیشتری دست پیدا کنند.
یکی از RRAT ها خصوصیات دورانی دارد که بسیار شبیه به ستارگان نوترونی بسیار مغناطیسه (مگنتارها) است.مشاهدات نشان می دهند که حداقل تعدادی از RRAT های بسیار مغناطیسی وجود دارند که سن آنها به ده ها هزار سال می رسد، ولی در یک RRAT دیگر خصوصیات دورانی متفاوتی مشاهده شده است که به نظر می رسد مانند تپنده های عادی میان سال باشد.
مک لاگلن می گوید:«به نظر می رسد که RRAT ها خصوصیات بسیار گوناگونی دارند.این بسیار جالب است چون نشان می دهد که هر ستاره نوترونی می تواند رفتار بسیار عجیب و متفاوتی از خود بروز داده و همچنین موارد بسیار بیشتری از این اجرام باید وجود داشته باشند.»
با دانستن محدوده ی پوشش آسمان و حساسیت اطلاعات تلسکوپ پارکز و همچنین طبیعت زودگذر این منابع رادیویی، مک لاگلن و همکارانش وجود 400 هزار RRAT را در کهکشان راه شیری تخمین می‌زنند که این تعداد چهار برابر تعداد کل تپنده های رادیویی شناخته شده است. وجود تعداد زیاد RRAT ها می تواند این معمای قدیمی را حل کند که چرا تعداد نسبتا کمی از ابرنواختر ها باقی مانده ای به شکل ستاره نوترونی به جای می‌گذارند. ستارگان نوترونی در انفجار ها به وجود می آیند ولی مانند سحابی خرچنگ، به عنوان مثال، بیش از نیمی از باقی مانده های ابرنواختری ، تپنده رصد شده ندارند.
دیوید هلفند، رصدگر ستاره ی نوترونی از دانشگاه کلمبیا می گوید:« به نظر من ما می توانیم تصور کنیم که اکثر ستارگان نوترونی در شرایط کاملا متفاوتی از تپنده خرچنگ متولد شده اند و این اجرام هستند که نسل قبلی RRAT ها را تشکیل می دادند.»
به گزارش ایسنا از Nojum، در چند دهه آینده اختر شناسان با ساخته شدن رادیو تلسکوپ های بسیار بزرگ، اطلاعات بیشتری در مورد RRAT ها بدست خواهند آورد.
مک لاگلن می گوید:« ما انتظار داریم تا SKA (تلسکوپ یک کیلومتر مربعی)، 40 هزار مورد دیگر از این اجرام را کشف کند. این رادیو تلسکوپ های بسیار بزرگ باید فهم ما را از زمینه رادیویی آسمان به کلی تغییر دهند.»
علاوه بر کشف تعداد زیادی RRAT، این تلسکوپ ها، به احتمال زیاد رده جدیدی از اجرام تابش کننده امواج رادیویی کشف خواهند کرد.
جوزف لازیو - از آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی آمریکا - که یک منبع تابش رادیویی را در نزدیکی مرکز کهکشان در اوایل سال 2005 کشف کرده است، می گوید:«می توان به جرات اذعان کرد که آسمان رادیویی ما هنوز ناشناخته است.»
-----
Isna.ir