اولين گام تشكيل تپ اختر

عباس فقهى


مشاهدات تازه چاندرا اطلاعات بى سابقه اى را در مورد دليل چرخش سريع ستاره هاى نوترونى آشكار مى كند. در محدوده هاى پرتجمع ستاره هاى كروى خوشه توكاناى۴۷ ( tucanae47 )، كه ستاره ها كمتر از يك پانزدهم سال نورى فاصله دارند، تقريباً ۲۴ تپنده ميلى ثانيه اى (milisecond pulsar) واقع شده اند. اطلاعات حاصله از اين ستاره با معلومات بسيارى از دوتايى هاى اشعه x سازگار است. اين اطلاعات زنجيره محكمى از شواهد براى تأييد نظريه فراهم مى آورد. مشاهدات تازه چاندرا اطلاعات بى سابقه اى را در مورد دليل چرخش سريع ستاره هاى نوترونى (كه تپنده هاى ميلى ثانيه اى ناميده مى شوند) آشكار مى كند. در اين مورد حقيقت مسئله مربوط است به مكان محدوده هاى پرتجمع ستاره هاى كروى خوشه توكاناى۴۷ كه ستاره ها كمتر از يك پانزدهم سال نورى فاصله دارند. اين نمونه عظيم منبع بزرگى براى ستاره شناسانى است كه درباره منشاء تپنده ها تحقيق مى كنند و موقعيت هاى زيادى را براى يافتن نمونه هاى انتقالى، همچون توكاناى ۴۷ فراهم مى آورد. اين تجمع نمونه برجسته اى است چرا كه تشعشعات x پر انرژى ترى را نسبت به بقيه توليد مى كند. اين نقاط بى قاعده براى منابع مختلف اشعه x به علت برخورد بين ماده در گردش از يك ستاره مجاور و ذراتى كه با سرعتى نزديك به سرعت نور از تپنده ها مى گريزند، موج تكانه اى ناميده مى شوند. دگرگونى هاى نظام مند در نور و اشعه x متناظر با پريود گردش ستاره ها اين تفسير را تأييد مى كند.
گروهى از اخترشناسان مركز اخترفيزيك هاروارد-اسميتسونين در كمبريج توضيح مى دهند كه كليد اثر اشعه x و تغييرپذيرى نور از توكاناى ۴۷ تقريباً با مشاهداتى كه از دوتايى J1808 انجام شده يكسان است. آنها اظهار مى كنند كه اين تشابهات ميان يك تپنده ميلى ثانيه اى شناخته شده و يك دوتايى اشعه x پيوند اطلاعاتى بزرگى ميان اين گونه ها به وجود مى آورد. در تئورى، اولين گام در جهت به وجود آمدن يك تپنده ميلى ثانيه اى تشكيل يك ستاره نوترونى است. هنگامى كه يك ستاره عظيم به ابرنواختر تبديل مى شود، چنانچه ستاره نوترونى در يك خوشه كروى باشد، اين ستاره رقص سرگردان و نا منظمى را پيرامون مركز خوشه انجام مى دهد و يك ستاره مجاور را تحت تأثير خود قرار مى دهد كه ممكن است بعداً اين ستاره با ستاره ديگرى جانشين شود. در يك طبقه رقص پرتجمع، ازدحام در يك خوشه كروى مى تواند موجب حركت ستاره نوترونى به نزديكى ستاره مجاور شود و يا موجب تشكيل دوتايى نزديك ترى بشود. هنگامى كه دوتايى به مقدار كافى به هم نزديك شوند، ستاره نوترونى شروع به كشيدن و جذب ذرات از ستاره مقابل مى كند. همچنان كه ذرات به ستاره نوترونى سقوط مى كنند، ستاره، اشعه x آزاد مى كند. در اين حالت يك سيستم دوتايى اشعه x تشكيل شده است و ستاره نوترونى مرحله دوم را (كه مرحله اى بنيادى است) در جهت تبديل به يك تپنده ميلى ثانيه اى پشت سر گذاشته است. ذراتى كه به طرف ستاره نوترونى سقوط مى كنند به آرامى مى چرخند، به همان شيوه اى كه يك چرخ و فلك كوچك مى تواند به هنگام نزديك شدن، با يك هل به چرخش درآيد. پس از ۱۰ تا ۱۰۰ سال. ستاره نوترونى تنها در چند ميلى ثانيه يك دور مى زند. در نهايت به سبب چرخش سريع ستاره نوترونى يا تكامل ستاره هاى مجاور، گسيل و سقوط ذرات متوقف مى شود، ميزان انتشار اشعه x تنزل مى يابد و ستاره نوترونى به شكل يك تپنده ميلى ثانيه اى منتشركننده امواج راديويى پديدار مى شود.
اين احتمال وجود دارد كه ستاره مجاور در توكاناى ۴۷- يك ستاره عادى با جرمى نزديك به يك هشتم بيشتر از جرم خورشيد- يك شريك جديد باشد، تا يك ستاره مجاور كه موجب چرخش تپنده شده باشد. اين شريك جديد، در مبادلاتى كه طى آن شريك قبلى پس زده شده، پديدار شده است. دوتايى اشعه xJ1808 يك خوشه كروى نيست و بسيار محتمل است كه با ستاره مجاور اصلى (كه به اندازه يك كوتوله قهوه اى با جرمى كمتر از ۵ درصد خورشيد درآمده است) در تعامل باشد. بيشتر اخترشناسان اين نظريه را براى تشكيل تپنده هاى ميلى ثانيه اى پذيرفته اند چرا كه آنها ستاره هاى نوترونى شتاب دار را در سيستم هاى دوتايى اشعه x مشاهده كرده اند و تقريباً تمامى تپنده هاى ميلى ثانيه اى در سيستم هاى دوتايى مشاهده شده اند. تاكنون دليل قاطعى براى رد اين تئورى ارائه نشده است زيرا اطلاعات بسيار كمى در رابطه با جرم هاى انتقالى بين مراحل دوم و آخر در دست است. اين دليل اهميت موضوع توكاناى ۴۷ است. اطلاعات حاصله از اين ستاره با معلومات بسيارى از دوتايى هاى اشعه x سازگار است. J1808 يك دوتايى اشعه x است كه شباهت هاى بسيارى به تپنده هاى ميلى ثانيه اى دارد، اين اطلاعات زنجيره محكمى از شواهد براى تأييد نظريه فراهم مى آورد.
ParsSky.com