ردیابی منشأ پالس های رادیویی مرموز از فضا؛ کشفی که انتظارات را تغییر داد
ردیابی منشأ پالس های رادیویی مرموز از فضا؛ کشفی که انتظارات را تغییر داد
در سه سال گذشته، ستارهشناسان با پدیدهای جدید و ناشناخته در دنیای امواج رادیویی روبهرو شدهاند. این منابع رادیویی که “انتقالدهندههای دورهای بلند” نام دارند، پالسهای قدرتمندی را در فواصل زمانی چند دقیقه تا چند ساعت منتشر میکنند. تاکنون حدود دوازده مورد از این پدیده کشف شده، اما ماهیت ستارگانی که چنین امواجی را ارسال میکنند، همچنان یک معما باقی مانده است.
اکنون، در پژوهشی که بهتازگی در Nature Astronomy منتشر شده، تیمی از محققان موفق به کشف یک نمونه جدید از این منابع رادیویی شدهاند. مهمتر از آن، برای اولین بار ستارهای که این امواج را منتشر میکند، شناسایی شده است. برخلاف انتظارات، این منشأ با آنچه پیشتر تصور میشد، کاملاً متفاوت است.
آیا این منابع همان تپاخترها هستند؟
پیش از این، ستارهشناسان گمان میکردند که این پالسهای مرموز میتوانند از تپاخترها (نوعی ستاره نوترونی) نشأت بگیرند. ستارههای نوترونی، بقایای ستارگان بسیار عظیمی هستند که در پایان عمر خود به این شکل درمیآیند. تپاخترها که به دلیل چرخش خود، امواج رادیویی بهصورت متناوب منتشر میکنند، به “فانوسهای دریایی کیهانی” معروفاند.
با این حال، تپاخترهای شناختهشده معمولاً هر ثانیه یک پالس ارسال میکنند، درحالیکه این منابع جدید دورههای بسیار طولانیتری دارند. نظریههای مربوط به تکامل ستارگان نوترونی، وجود چنین تپاخترهایی را غیرممکن میدانند. بنابراین، پژوهشگران به دنبال یک توضیح جایگزین رفتند.
شکار کیهانی با تلسکوپ LOFAR
با استفاده از تلسکوپ رادیویی بینالمللی LOFAR، تیمی از پژوهشگران موفق به کشف جرمی جدید با نام ILTJ1101+5521 شدند. پس از بررسی دادههای LOFAR، آنها هفت پالس درخشان رادیویی را شناسایی کردند که هر ۱۲۵ دقیقه یکبار تکرار میشد. این جرم یک نمونه جدید از “انتقالدهندههای دورهای بلند” بود.
برای بررسی بیشتر، محققان محل دقیق پالسهای رادیویی را با دادههای اپتیکی مقایسه کردند و دریافتند که یک ستاره سرخ کمنور دقیقاً در همان موقعیت قرار دارد. اما بررسی دقیقتر نشان داد که این ستاره بهتنهایی نمیتواند چنین پالسهایی را تولید کند.
یک همراه پنهان در سیستم ستارهای
بسیاری از ستارگان در یک سیستم دوتایی قرار دارند، جایی که دو ستاره به دور یکدیگر میچرخند. این پدیده در کیهان بسیار رایج است و حدود ۵۰ درصد از ستارگانی با جرم مشابه خورشید دارای یک همراه هستند.
برای بررسی این احتمال، پژوهشگران طیف نوری این ستاره را اندازهگیری کردند. طیفنگاری نشان داد که طول موج نور این ستاره بهطور دورهای تغییر میکند، پدیدهای که به “اثر دوپلر” معروف است. این تغییر نشان میدهد که ستاره به سمت زمین حرکت میکند و سپس از آن دور میشود، دقیقاً مشابه صدای آژیر آمبولانس که هنگام نزدیک شدن و دور شدن تغییر میکند.
این یافتهها نشان داد که ستاره سرخ مذکور در یک سیستم دوتایی قرار دارد و ستاره همراه آن هر دو ساعت یکبار به دورش میچرخد. نکته جالب این است که این دوره گردش، دقیقاً با همان فاصله زمانی پالسهای رادیویی مشاهدهشده تطابق دارد.
راز ستاره همراه فاش شد
علاوه بر طیفنگاری، دادههای فوتومتری نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. بررسی این دادهها نشان داد که مقدار کمی نور آبی در سیستم وجود دارد که نمیتواند از ستاره سرخ تولید شده باشد. این در حالی است که چنین ویژگیای در ستارگان نوترونی نیز مشاهده نمیشود. اما این دادهها کاملاً با خصوصیات یک کوتوله سفید همخوانی داشتند.
بدین ترتیب، پژوهشگران دریافتند که پالسهای رادیویی مشاهدهشده از سوی یک کوتوله سفید در یک سیستم دوتایی با یک ستاره سرخ منتشر میشوند.
حل معما؟ هنوز نه!
آیا این کشف به این معنی است که تمام انتقالدهندههای دورهای بلند از سیستمهای دوتایی با کوتولههای سفید نشأت میگیرند؟ احتمالاً نه. برخی از این اجرام دارای ویژگیهای واضحی مشابه تپاخترها هستند. علاوه بر این، برخی از این منابع دارای دورههای بسیار کوتاهتر (مثلاً ۱۸ دقیقه) هستند که برای یک سیستم دوتایی با کوتوله سفید غیرعادی به نظر میرسد.
در حال حاضر، اطلاعات ما درباره این منابع جدید هنوز محدود است و نیاز به کشف نمونههای بیشتری برای درک دقیقتر آنها داریم. اما آنچه روشن است، این است که کوتولههای سفید، با کمک یک همراه ستارهای، میتوانند امواج رادیویی درخشانی مشابه ستارگان نوترونی تولید کنند. این کشف، درک ما از ماهیت این پدیدههای مرموز را دگرگون میکند و مسیر جدیدی را برای تحقیقات آینده در اخترشناسی رادیویی باز میکند.
منبع خبر: phys.org
اخبار مرتبط با علم و فناوری:
دستور جدید برای گرانش؛ راهی برای پیوند نسبیت عام اینشتین با فیزیک کوانتومی و کشف اسرار جهان تاریک
