کشف ۲۱ ستاره نوترونی که دور ستاره‌های خورشیدمانند می‌چرخند

گروهی از اخترشناسان در یک مطالعه پیشگامانه ۲۱ ستاره نوترونی را در مدار ستارگان مشابه با خورشید، از جمله یک جفت نادر که رفتار و شکل‌گیری این بقایای متراکم ستاره‌ای را روشن می‌کند، شناسایی کردند.

به نقل از اسپیس، ستارگان نوترونی هسته‌های متراکمی هستند که پس از انفجار ستاره‌های عظیم باقی می‌مانند. به طور سنتی تشخیص مستقیم آنها به دلیل کم‌نور بودن آنها دشوار است. با این حال، ماموریت گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا به پژوهشگران این امکان را داد تا تکان‌های ظریف ستارگان خورشیدمانند ناشی از کشش گرانشی ستاره‌های نوترونی در حال چرخش را مشاهده کنند.

کریم البدری استادیار نجوم در موسسه فناوری کالیفرنیا(Caltech) و دانشمند کمکی در مرکز ماکس پلانک آلمان می‌گوید: ماموریت گایا به طور مداوم آسمان را اسکن می‌کند و تکان‌های بیش از یک میلیارد ستاره را اندازه‌گیری می‌کند، بنابراین شانس یافتن اجرام بسیار کمیاب نیز وجود دارد.

این پژوهش که در مجله The Open Journal for Astrophysics شرح داده شده، شامل یک تیم جهانی است و داده‌های رصدخانه‌های زمینی از جمله رصدخانه W. M. Keck در هاوایی، رصدخانه La Silla در شیلی و رصدخانه Whipple در آریزونا را در بر گرفته است. این مشاهدات به تعیین جرم و مدار این ستارگان نوترونی پنهان کمک کردند.

سامانه‌های ستاره‌ای نوترونی که قبلاً در اطراف ستارگان خورشیدمانند شناسایی شده بودند، فشرده‌تر بودند که اغلب منجر به انتقال جرم بین ستاره‌ها می‌شد و باعث می‌شد ستاره نوترونی در پرتوهای ایکس یا طول موج‌های رادیویی درخشان بدرخشد. در مقابل، ستارگان نوترونی تازه کشف شده دورتر از شرکای خود، یعنی بین یک تا سه برابر فاصله زمین تا خورشید هستند. این فاصله از مبادله مواد جلوگیری می‌کند و آنها را تاریک و ساکت می‌کند.

البدری توضیح داد: اینها اولین ستاره‌های نوترونی هستند که صرفاً به دلیل تأثیرات گرانشی‌شان کشف شده‌اند.

این یافته‌های جدید درک کنونی از شکل‌گیری سیستم‌های دوگانه را به چالش می‌کشند

این کشف، مدل‌های کنونی شکل‌گیری ستاره‌های دوتایی را به چالش می‌کشد، زیرا هنوز مشخص نیست که چگونه یک ستاره نوترونی و یک ستاره خورشیدمانند می‌توانند پس از یک انفجار ابرنواختری از نظر گرانشی به هم متصل شوند.

البدری اذعان کرد که ما هنوز یک مدل کامل برای چگونگی شکل‌گیری این دوتایی‌ها نداریم.

حساسیت ماموریت گایا به مدارهای وسیع، امکان شناسایی این سیستم‌های کمیاب را فراهم کرد که بیشتر آنها در فاصله ۳۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارند. این فاصله در مقایسه با قطر ۱۰۰ هزار سال نوری کهکشان راه شیری نسبتا نزدیک است.

این یافته‌ها نشان می‌دهد که چنین جفت‌هایی بسیار نادر هستند، به طوری که البدری تخمین می‌زند که از هر یک میلیون ستاره خورشیدمانند، تنها یکی از آنها یک ستاره نوترونی در مداری وسیع دارد.

البدری همچنین با استفاده از داده‌های گایا قصد دارد سیاه‌چاله‌های خفته را که به دور ستاره‌های خورشیدمانند می‌چرخند، کشف کند. تیم او قبلاً دو سیاه‌چاله از جمله Gaia BH1 که نزدیکترین سیاه‌چاله شناخته شده به زمین در فاصله ۱۶۰۰ سال نوری است را شناسایی کرده است.

البدری خاطرنشان کرد: به وضوح شکاف‌هایی در مدل‌های ما برای تکامل ستارگان دوتایی وجود دارد. پیدا کردن تعداد بیشتری از این همراهان تاریک و مقایسه آمار جمعیت آنها با پیش‌بینی‌های مدل‌های مختلف به ما کمک می‌کند تا نحوه شکل‌گیری آنها را بیش از پیش دریابیم.