ستاره هایی که به هنگام مرگ به دور خود پیله می تنند! - مجله صادق ویلا

به گزارش خبرنگاران، گذرا نوری آبی سریع (FBOT) از زمانی که در سال 2018 کشف شدند تا به امروز، اخترفیزیک دانان رصدی و نظری را کاملاً شگفت زده و متحیر نموده اند. این اجرام مرموز که به قدری داغ هستند که آبی می درخشند، و همین امر آن ها را به درخشان ترین پدیده نوری شناخته شده در کیهان بدل نموده است. اکنون یک تیم اخترفیزیک دانشگاه نورث وسترن، شرح جسورانه تازهی را برای منشأ این ناهنجاری های عجیب ارائه می نماید. با استفاده از یک مدل تازه، این دانشمندان بر این باورند که FBOT ها می توانند از پیله های خنک نماینده فعالی که جت های پرتاب شده به وسیله ستاره های در حال مرگ را احاطه نموده اند، ایجاد شوند. این اولین مدل اخترفیزیکی است که کاملاً با تمام مشاهدات FBOT تا به امروز مطابقت دارد.

این دانشمندان می گویند هنگامی که یک ستاره بزرگ در حال فروپاشی است، می تواند با سرعتی نزدیک به سرعت نور، زباله ها را به بیرون بریزد. این جریان ها یا جت ها به لایه های در حال فروپاشی ستاره در حال مرگ برخورد می نمایند و یک پیله در اطراف جت تشکیل می دهند. مدل تازه نشان می دهد که وقتی جت پیله را به سمت بیرون می راند - دور از هسته ستاره در حال فروپاشی - سرد می گردد و گرما را به صورت آن چیزی که ما به صورت FBOT مشاهده می کنیم، آزاد می نماید.

اوره گوتلیب، عضو روچیلد در مرکز اکتشافات و تحقیقات بین رشته ای در دپارتمان اخترفیزیک دانشگاه نورث وسترن (CIERA) که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: یک جت از اعماق یک ستاره آغاز می گردد و سپس راه خود را برای فرار از آن بیرون می کشد. هنگامی که جت در میان ستاره حرکت می نماید، ساختاری گسترده به نام پیله را تشکیل می دهد. پیله، جت را پوشش می دهد و حتی پس از فرار جت از ستاره به این کار ادامه می دهد، این پیله با جت می گریزد. وقتی محاسبه کردیم که پیله چقدر انرژی دارد، معلوم شد که به مقدار یک FBOT قدرتمند است.

مسئله هیدروژن

FBOT ها) تلفظ (F-bot نوعی انفجار کیهانی هستند که در ابتدا در طول موج نوری شناسایی می شوند. همانطور که از نام آن ها پیداست، گذرا تقریباً به همان سرعتی که ظاهر می شوند محو می شوند. FBOT ها در عرض چند روز به اوج درخشندگی می رسند و سپس به سرعت محو می شوند که بسیار سریعتر از افزایش و فروپاشی ابرنواختر های معمول می باشد. پس از کشف FBOT، اخترفیزیکدانان به این فکر کردند که آیا این رویداد های مرموز به کلاس گذرا دیگر، یعنی انفجار پرتو گاما مربوط می گردد. انفجار پرتو گاما یا GRBs قوی ترین و درخشان ترین انفجار ها در تمام طول موج ها محسوب می شوند و آن ها نیز با ستاره های در حال مرگ مرتبط هستند. هنگامی که یک ستاره پرجرم سوخت خود را تمام می نماید و به یک سیاهچاله فرو می ریزد، جت هایی را برای فراوری پرتو های گامای قدرتمند پرتاب می نماید.

گوتلیب گفت: علت اینکه ما فکر می کنیم GRB و FBOT ممکن است به هم مرتبط باشند این است که هر دو بسیار سریع هستند - با سرعت نزدیک به نور حرکت می نمایند - و هر دو شکل نامتقارن دارند و شکل کروی ستاره را می شنمایند. در این میان، اما یک مشکل وجود داشت. ستارگانی که GRB فراوری می نمایند فاقد هیدروژن هستند. ما هیچ نشانه ای از هیدروژن را در GRB نمی بینیم، در حالی که در FBOT ها، هیدروژن را در همه جا می بینیم. بنابراین، نمی تواند همان پدیده باشد. گوتلیب و همکارانش با استفاده از مدل تازه خود فکر می نمایند که ممکن است پاسخی برای این مشکل پیدا نموده باشند. ستارگان غنی از هیدروژن تمایل دارند هیدروژن را در بیرونی ترین لایه خود قرار دهند، لایه ای ضخیم تر از آن که یک جت به آن نفوذ کند.

گوتلیب گفت: اساساً، در فرآیند مربوط به FBOT، ستاره آنقدر بزرگ است که جت نتواند از آن عبور کند؛ بنابراین جت هرگز از ستاره خارج نمی گردد و به همین علت است که نمی تواند GRB فراوری کند. با این حال، در این ستارگان، جت در حال مرگ تمام انرژی خود را به پیله منتقل می نماید، که تنها جزء برای فرار از ستاره است. این پیله FBOT را منتشر می نماید که شامل هیدروژن می گردد و مدل ما کاملاً با این مشاهدات FBOT سازگار است.

کنار هم گذاشتن عکس ها

اگرچه FBOT ها در طول موج های نوری می درخشند، اما امواج رادیویی و اشعه ایکس را نیز ساطع می نمایند که مدل گوتلیب این ها را نیز شرح می دهد. هنگامی که پیله با گاز متراکم احاطه نماینده ستاره برهم کنش می نماید، این برهمکنش مواد ستاره ای را گرم می نماید تا امواج رادیویی منتشر گردد؛ و هنگامی که پیله به مقدار کافی دور از سیاهچاله منبسط می گردد (که از ستاره فروپاشی شده تشکیل شده است)، اشعه ایکس می تواند از سیاهچاله به بیرون نشت کند. پرتو های ایکس به نور رادیویی و نوری می پیوندند تا تصویر کاملی از رویداد FBOT ایجاد نمایند.

در حالی که گوتلیب از یافته های تیمش تمجید می نماید، در عین حال می گوید قبل از اینکه بتوانیم منشاء مرموز FBOT را به طور قطعی درک کنیم، به مشاهدات و مدل های بیشتری احتیاج است. وی اضافه نمود: این یک کلاس تازه از گذرا است، و ما اطلاعات کمی در خصوص آن ها داریم. قبل از اینکه بتوانیم این انفجار ها را به طور کامل درک کنیم، باید تعداد بیشتری از آن ها را زودتر در مراحل تکاملشان شناسایی کنیم. در این میان، مدل ما اکنون قادر است بین ابرنواخترها، GRB ها و FBOT ها تفاوت را تعیین کند، که به نظر من بسیار ظریف است.

ساشا چکوفسکوی، استادیار فیزیک و نجوم در کالج هنر و علوم واینبرگ دانشگاه نورث وسترن و همکار گوتلیب در این مطالعه نیز گفت: این مطالعه راه را برای شبیه سازی های پیشرفته تر FBOT هموار می نماید. این مدل تازه به ما این امکان را می دهد که فیزیک سیاهچاله مرکزی را مستقیماً به مشاهدات متصل کنیم و به ما امکان می دهد فیزیک پنهان موتور مرکزی FBOT را آشکار کنیم. این تحقیق در 11 آوریل 2022 در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.

منبع: scitechdaily

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران