سریع‌ترین ستاره نوترونی راه شیری با سرعت چرخش 716 دور در ثانیه کشف شد

اخترشناسان به تازگی موفق به کشف ستاره‌ای نوترونی در کهکشان راه شیری شده‌اند که با سرعت خیره کننده 716 بار در ثانیه به دور خود می‌چرخد! این ستاره نوترونی از سریع‌ترین اجرامی است که تاکنون مشاهده شده است. این یافته مهم با استفاده از تلسکوپ پرتو ایکس «نایسر» (NICER) ناسا، که در ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب شده است، انجام شده و اطلاعاتی ارزشمند از فرایندهای ترموهسته‌ای و منشأ عناصر موجود در جهان ارائه می‌دهد. در ادامه با ما در دیجی رو همراه باشید تا جزئیات بیشتری از این کشف شگفت انگیز را با هم مرور کنیم.

کشف ستاره نوترونی فوق سریع

کهکشان راه شیری، با تمام عظمت خود، هنوز اسرار بسیاری برای آشکارسازی دارد. اخیراً تیمی از پژوهشگران در مرکز DTU موفق به شناسایی ستاره نوترونی بی‌نهایت چگال و پرسرعتی به نام 4U 1820-30 شده‌اند که به عنوان بخشی از یک سیستم دوتایی پرتو ایکس (X-ray binary system) در صورت فلکی قوس، نزدیک مرکز کهکشان ما قرار دارد. دکتر گوراوا ک. جایساوال (Gaurava K. Jaisawal)، یکی از پژوهشگران ارشد DTU Space، در این باره توضیح می‌دهد:

ما مشغول مطالعه انفجارهای ترموهسته‌ای در این سیستم بودیم که به نوسانات چشمگیری برخوردیم که نشان می‌داد این ستاره نوترونی با سرعت خارق‌العاده‌ای برابر با 716 بار در ثانیه به دور محور خود می‌چرخد.

بررسی‌های تلسکوپ نایسر در ایستگاه فضایی

مشاهدات این ستاره نوترونی با استفاده از تلسکوپ پرتو ایکس نایسر ناسا انجام شده است که با فناوری ویژه «رهگیر ستاره» (Star Tracker) توسعه یافته توسط DTU Space مجهز شده و بر بخش خارجی ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب شده است. این رهگیر به تلسکوپ اجازه می‌دهد تا ستاره‌های نوترونی دوردست در سراسر کهکشان راه شیری را به دقت مورد رصد قرار دهد. در صورتی که مشاهدات آینده این یافته را تایید کنند، ستاره نوترونی 4U 1820-30 به یکی از سریع‌ترین اجرام شناخته شده در جهان تبدیل می‌شود.

ستاره‌ای نوترونی در عمق فضا

ستاره نوترونی یا به اصطلاح ستاره «مرده» بازمانده‌ای از یک ستاره بزرگ و عظیم است که در یک ابرنواختر منفجر شده است. تاکنون تنها چند هزار ستاره نوترونی کشف شده‌اند و همه آن‌ها به دلیل ویژگی‌های بسیار خاص و افراطی خود شناخته شده‌اند. این ستاره نوترونی جدید که تنها 12 کیلومتر قطر دارد، جرمی حدود 1.4 برابر جرم خورشید را دارا بوده و در فاصله 26000 سال نوری از زمین قرار دارد. این فاصله به طور قابل توجهی بیشتر از فاصله نزدیک‌ترین ستاره به زمین، یعنی پروکسیما قنطورس، است که حدود 4.3 سال نوری از ما فاصله دارد.

سیستم دوتایی پرتو ایکس که ستاره نوترونی 4U 1820-30 بخشی از آن است، شامل دو ستاره است که به دور یکدیگر می‌چرخند. ویژگی منحصر به فرد این سیستم این است که ستاره همدم آن یک کوتوله سفید است که هر 11 دقیقه به دور ستاره نوترونی می‌چرخد و به این ترتیب کوتاه‌ترین دوره مداری شناخته شده را دارد.

انفجارهای سطحی به قدرت یک بمب اتمی!

به دلیل جاذبه شدید ستاره نوترونی، این ستاره مواد را از ستاره همدم خود به سمت خود جذب می‌کند. زمانی که حجم کافی از مواد روی سطح ستاره نوترونی انباشته می‌شود، یک انفجار ترموهسته‌ای بسیار سخت روی آن رخ می‌دهد که مشابه یک بمب اتمی است! به گفته پروفسور ژروم چنوز (Jerome Chenevez) از DTU Space، این انفجارها باعث می‌شود ستاره نوترونی تا 100000 برابر روشن‌تر از خورشید بدرخشد و انرژی عظیمی آزاد کند.

پژوهشگران در بازه زمانی 2017 تا 2021 موفق به مشاهده 15 انفجار پرتو ایکس ترموهسته‌ای از این سیستم دوتایی پرتو ایکس به نام 4U 1820-30 شدند. یکی از این انفجارها شامل فرآیند خاصی به نام «نوسانات انفجار ترموهسته‌ای» بود که در فرکانسی معادل 716 هرتز اتفاق می‌افتاد.

این نوسانات به همان فرکانس چرخش خود ستاره نوترونی شباهت داشتند و به این معناست که این ستاره با نرخ رکوردشکن 716 بار در ثانیه به دور محور خود می‌چرخد. این یافته‌ها دانشمندان را به سوی شناخت بهتر از چرخه‌های زندگی سامانه‌های دوتایی ستاره‌ای و تشکیل عناصر در جهان راهنمایی می‌کند و می‌تواند به پیشرفت‌های جدیدی در زمینه نجوم منجر شود.