کشف جرمی مرموز در نزدیکی کهکشان راه شیری: سیگنالهای رادیویی و پرتو ایکس همزمان!
اخترشناسان به تازگی یک جرم فضایی اسرارآمیز را در نزدیکی کهکشان راه شیری کشف کردهاند که سیگنالهای رادیویی تکرارشونده و پرتو ایکس منتشر میکند. این پدیده بینظیر، میتواند نشاندهنده یک دسته کاملاً جدید از اجرام آسمانی باشد و درک ما از کیهان را دگرگون کند.
این جرم که با نام ASKAP J1832-0911 شناخته میشود، توسط تلسکوپ رادیویی Australian Square Kilometer Array Pathfinder (ASKAP) و رصدخانه پرتو ایکس چاندرا (Chandra X-ray Observatory) شناسایی شده است. یافتههای این کشف در مجله معتبر Nature به چاپ رسیده است.
ASKAP J1832-0911 یک منبع رادیویی گذرا با دوره تناوب طولانی (LPRT) است که هر ۴۴ دقیقه یک بار، به مدت حدود دو دقیقه، فورانهای رادیویی از خود ساطع میکند. این سیگنالها با انتشار همزمان پرتو ایکس همراه هستند، پدیدهای که تاکنون مشاهده نشده بود. این منبع کیهانی، دانشمندان را وادار کرده است تا درک خود از ستارههای نوترونی، کوتولههای سفید و مدلهای جدید اخترفیزیکی را مورد بازبینی قرار دهند.
اولین کشف در گستره وسیعی از طول موجها
ویژگی منحصربهفرد ASKAP J1832-0911 نه تنها دوره تناوب منظم آن است، بلکه این جرم تنها LPRT شناخته شدهای است که به طور همزمان امواج رادیویی و پرتو ایکس منتشر میکند. بیشتر منابع مشابه به سرعت ناپدید میشوند و تلسکوپها فرصت کافی برای بررسی دقیق آنها را پیدا نمیکنند، اما این جرم بیش از ده ماه است که قابل مشاهده بوده و با وجود نوسانات در میزان روشنایی، چرخه ثابتی را دنبال میکند. همزمانی انتشار امواج رادیویی و پرتو ایکس، این فرضیه را تقویت میکند که هر دو از یک منبع واحد سرچشمه میگیرند.
به گفته وانگ، یکی از محققان این پروژه: “کشف انتشار پرتو ایکس از ASKAP J1832-0911 مانند یافتن سوزن در انبار کاه بود. تلسکوپ رادیویی ASKAP میدان دید وسیعی از آسمان شب دارد، در حالی که چاندرا تنها بخش کوچکی از آن را رصد میکند. خوشبختانه، چاندرا در همان زمان، ناحیهای مشابه از آسمان را مورد بررسی قرار داد.” این همزمانی نادر به دانشمندان این امکان را داده است که دو سر طیف الکترومغناطیسی را بررسی کنند و اطلاعات بیسابقهای در مورد این اجرام گریزان به دست آورند.
[تصویر: نمودار تغییرات نوری امواج رادیویی و پرتو ایکس برای ASKAP J1832-0911، که انتشار همزمان را نشان میدهد. (اعتبار: Ziteng (Andy) Wang, ICRAR)]
ASKAP J1832-0911 چه نوع جرمی است؟
نظریههای مختلفی در مورد منشا این سیگنالها مطرح شده است، از فرضیههای عجیب و غریب گرفته تا مدلهای انقلابی. برخی از محققان معتقدند که این جرم میتواند یک مگنتار باشد، یعنی هسته چگال و مغناطیسی یک ستاره مرده. برخی دیگر، منشا پیچیدهتری را پیشنهاد میدهند: یک سیستم دوتایی شامل یک کوتوله سفید به شدت مغناطیسی، یعنی یک ستاره کمنور و فروپاشیده که به پایان چرخه زندگی خود نزدیک میشود.
وانگ میگوید: “ASKAP J1831-0911 میتواند یک مگنتار (هسته یک ستاره مرده با میدانهای مغناطیسی قدرتمند) یا یک جفت ستاره در یک سیستم دوتایی باشد که یکی از آنها یک کوتوله سفید به شدت مغناطیسی (یک ستاره کم جرم در پایان تکامل خود) است.” اگرچه هر دو مدل از نظر فنی امکانپذیر هستند، اما هیچکدام به طور کامل با دادههای مشاهده شده مطابقت ندارند. میدان مغناطیسی مورد نیاز برای یک کوتوله سفید باید از ۵ میلیارد گاوس فراتر رود که کمی خارج از محدوده مشاهدات کنونی، اما در محدوده محدودیتهای نظری است. یک مگنتار توضیحی سادهتر از نظر قدرت میدان ارائه میدهد، اما رفتار آن به طور کامل با الگوی مشاهده شده مطابقت ندارد.
آسمان شلوغ بیش از آنکه آشکار کند، پنهان میکند
یکی از دلایل طولانی شدن زمان شناسایی این جرم، موقعیت آن است: حدود ۱۵۰۰۰ سال نوری دورتر، در یک منطقه شلوغ از کهکشان راه شیری. این منطقه مملو از ستارهها، گاز و گرد و غبار بین ستارهای است که تشخیص انتشار امواج در طول موجهای مرئی یا فروسرخ را دشوار میکند. حتی با استفاده از ابزارهای قدرتمندی مانند تلسکوپ فضایی اسپیتزر (Spitzer Space Telescope)، بررسیهای فروسرخ نیز نتیجهای نداشته است. این موضوع تعجبآور نیست، زیرا گرد و غبار میتواند حتی درخشانترین ستارهها را در این فاصلهها پنهان کند.
کشف انتشار گذرا پرتو ایکس از این جرم، دریچههای جدیدی را به سوی درک ماهیت مرموز آن باز میکند. مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope (JWST)) هنوز در دست بررسی است و ممکن است اطلاعات بیشتری در مورد این منبع مبهم آشکار کند. در حال حاضر، این جرم در بیشتر طیفها نامرئی باقی مانده است و جایگاه خود را به عنوان یکی از مرموزترین پدیدههای آسمانی ثبت شده، تثبیت میکند.
آیا باز هم از این نوع اجرام کشف خواهند شد؟
ASKAP J1832-0911 دهمین LPRT کشف شده است، اما اولین جرمی است که پرتو ایکس نیز منتشر میکند. این موضوع میتواند نشاندهنده وجود جمعیت بزرگتری از اجرام مشابه باشد که هنوز شناسایی نشدهاند.
ناندا رئا، ستارهشناس موسسه علوم فضایی و موسسه کاتالان برای مطالعات فضایی در اسپانیا میگوید: “یافتن یک جرم از این نوع، نشاندهنده وجود اجرام بسیار بیشتر است.” این کشف، امکانات جدیدی را برای درک چگونگی رفتار بقایای ستارهای در شرایط فیزیکی شدید فراهم میکند. همچنین، بحثها در مورد اشکال جایگزین تکامل ستارهای و مکانیسمهای انتشار امواج با دوره تناوب طولانی را دوباره زنده میکند.
او ادامه میدهد: “با این حال، حتی این نظریهها نیز به طور کامل توضیح نمیدهند که ما چه چیزی را مشاهده میکنیم. این کشف میتواند نشاندهنده یک نوع فیزیک جدید یا مدلهای جدیدی از تکامل ستارهای باشد.” اگر این فرضیه تأیید شود، ASKAP J1832-0911 میتواند پیشگام شاخه جدیدی از علم اخترفیزیک باشد و نشان دهد که کهکشان پیچیدهتر و پویاتر از آن چیزی است که قبلاً تصور میشد.