حل یک معمای نجومی با پرتوهای گامای بیرون آمده از دل یک کهکشان کوتوله


یک حباب درخشان که به «پیله» معروف است، از زمان کشف در سال 2012، اخترشناسان را متحیر کرده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، یک حباب درخشان به نام پیله (پیله) که به نظر می‌رسد درون یکی از پرتوهای گامای عظیم کهکشان راه شیری به نام «حباب‌های فِرمی» قرار دارد، از زمانی که در سال ۲۰۱۲ کشف شده، ستاره‌شناسان را متحیر کرده است.

در تحقیقات جدید منتشر شده در مجله “نیچر استرونومی” (Nature Astronomy) نشان داده شده است که این پیله توسط پرتوهای گامای نشان داده شده است که ستاره‌های سریع‌چرخش به نام “تپ‌اخترهای میل‌ثانیه” واقع در کهکشان کوتوله کمان است که به دور کهکشان راه شیری می‌چرد، ایجاد می‌کند. می شود.

دانشمندان می‌گویند در حالی که نتایج ما رمز و راز پیله را روشن می‌کند، تلاش‌ها برای جستجوی ماده تاریک در هر درخشش پرتو گامایی است که ممکن است از آن ساطع شود که تحت تأثیر قرار می‌دهد.

حفاظت از زمین برای پشتیبانی از حیات روی این کره، از ورود اشعه گاما مانع می‌کند. اشعه گاما حاوی ذرات نور با انرژی بیش از یک میلیون برابر بیشتر از عکس‌ها هستند که ما با چشم خود می‌دهیم.

از آنجایی که دید ما از آسمان از هیچ سطح زمین مبهم است، علم تصور از غنای پرتوی گاما در آسمان نداشتند تا زمانی که ابزارهای تخصصی به فضا فرستاده شدند. اکتشافات بی‌نظیر ماهواره‌های Vela در دهه ۱۹۶۰ برای نظارت بر آزمایش‌های ممنوعه‌ای در زمین قرار گرفته است، این غنا بیشتر و با شروع بیشتر است.

پیشرفته‌ترین ابزار پرتو گاما که می‌کند، «تلسکوپ فضایی پرتوی گامای فِرمی» است که یک مامور بزرگ ناسا در مدار زمین به مدت بیش از یک دهه است. دستگاه فِرمی در حل جزئیات دقیق و شناسایی منابع ضعیف، شگفتی‌های زیادی را در مورد راه شیری و کیهان ایجاد کرده است.

یکی از این شگفتی‌ها در سال ۲۰۱۰ پس از پرتاب فرمی ظاهر شد. چیزی در مرکز کهکشان راه شیری در حال دمیدن چیزی است که شبیه جفت حباب غول‌پیکر پرتو گاما است. این حباب‌های فِرمی کاملاً غیرمنتظره بودند و ۱۰ درصد از آسمان را پوشش داده بودند.

مظنون اصلی درباره منشاء این حباب‌ها، ابرسیاه‌چاله کهکشان راه شیری است. این غول بزرگ که چهار میلیون برابر جرم خورشید است، در کهکشانی است، یعنی منطقه‌ای که حباب‌ها از آن سرچشمه می‌گیرند، کمین کرده‌اند.

اکثر کهکشانها در مرکز خود چنین سیاه‌چاله‌های غول پیکری را میزبانی می‌کنند. در برخی، این سیاه‌چاله‌ها به طور فعال، ماده را می‌بلند. بنابراین با تغذیه، به طور همزمان فواره های غولپیکری را که در سراسر الکترومغناطیسی قابل مشاهده است به بیرون پرتاب می کنند.

محققان پس از کشف این حباب ها سؤالی از خود پرسیدند. آیا می‌توانیم چیزی پیدا کنیم که آن‌ها را به سیاه‌چاله‌ای عظیم کهکشان راه شیری مرتبط کند؟ خیلی زود، شواهد ظاهر شدند. در داخل هر حباب، یک فواره نازک پرتو گاما وجود داشت که به سمت مرکز حرکت می‌کرد.

با گذشت زمان و کسب اطلاعات بیشتر، این تصویر تیره و تار شد. در حالی که وجود آن فواره در یکی از حباب‌ها تأیید شده است، به نظر می‌رسید در وجود دیگری وجود ندارد.

این حباب‌ها به طرز عجیبی نامتقارن به نظر می‌رسند. پیله دارای یک نقطه روشن بود که در همتایش وجود نداشت.

حل یک معمای نجومی با پرتوهای گامای بیرون آمده از دل یک کهکشان کوتوله

مطالعات می‌گویند، مطالعه بعدی ما بررسی ماهیت «پیله» است. قابل توجه است که متوجه شوید این ساختار هیچ ارتباطی با حباب‌های فِرمی یا در واقع ابرسیاه‌چاله کهکشان ما ندارد. در عوض، متوجه شدیم که پیله در واقع کاملاً چیز دیگری است و پرتوهای گاما از آن کوتوله کمان است که اتفاقاً از موقعیت زمین در پشت حباب جنوبی قرار دارد.

کهکشان کوتوله کمان که به این دلیل که موقعیت آسمانی آن در صورت فلکی کمان است، «کمان» نامیده می‌شود، یک «کهکشان ماهواره‌ای» است که به دور کهکشان راه شیری می‌چرخد. کهکشان کوتوله کمان بقایای یک کهکشان بسیار بزرگ است که میدان گرانشی قوی راه شیری به معنای واقعی کلمه آن را از هم پاشیده است. در واقع، ستارگانی که از کوتوله کمان بیرون کشیده می‌شود و می‌توان آن‌ها را در سراسر آسمان سرگردان یافت.

اما چه چیزی اشعه گاما را می‌سازد؟ در کهکشان راه شیری، منبع اصلی پرتوهای گاما زمانی به وجود می‌آید که ذرات پرانرژی به نام پرتوهای کیهانی با گاز بسیار ضعیف بین ستاره‌ها برخورد می‌کنند. با این حال، این روند نمی‌تواند پرتوهای گامای ساطع شود از کوتوله کمان را توضیح دهد، چرا که این کهکشان مدت‌ها پیش گاز خود را در اثر همان از هم پاشیدگی گرانشی که بسیاری از ستاره‌هایش را بین برد، از دست داده است.

پس پرتوهای گاما از کجا می‌آیند؟ می‌گویند، ما احتمال می‌دهیم را در نظر بگیریم، از جمله این چشم‌ها هیجان انگیز هستند که آنها را از ماده تاریک می‌شناسند. ماده تاریک ماده‌ای نامرئی است که تنها با تأثیرات گرانشی خود شناخته می‌شود و اخترشناسان معتقدند بخش بزرگی از جهان را تشکیل می‌دهد.

متأسفانه شکل پیله با ستارگان مرئی مطابقت دارد که وجود ماده تاریک را به عنوان منشاء رد می‌کند.

به هر طریق، ستارگان مسئول پرتوهای گاما هستند و ستاره‌های کوتوله کمان نیز پیر و ساکت هستند. پس چه نوع منبعی در میان چنین جمعیتی پرتوهای گاما را می‌کند؟

تپاخترهای میلی‌ثانیه‌ای

معلم می‌گویند: ما متقاعد شده‌ایم که تنها یک امکان وجود دارد. اجراهایی که در حال چرخش هستند به نام «تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌های» هستند. اینها بقایای ستارگان خاص هستند که به طور قابل توجهی به پرجرم‌تر از خورشید هستند و در نزدیکی ستاره دیگری به دور آن می‌چرخند.

در شرایط مناسب، این سیستم‌های دوتایی، یک ستاره نوترونی تولید می‌کنند که چیزی به جرم خورشید اما با حدود ۲۰ کیلومتر عرض دارد که صدها بار در هر نقطه به دور خود می‌خورند.

این استارگان نوترونی به دلیل چرخش سریع و میدان مغناطیسی قوی خود به عنوان شتاب دهنده ذرات طبیعی عمل می‌کنند. آنها ذرات را با انرژی بسیار بالا به فضای پرتاب می‌کنند. سپس این ذرات، پرتوهای گاما ساطع می‌شوند.

کارشناسان می‌گویند، ما دریافت می‌کنیم که در کوتوله کمان منبع نهایی پیله اسرارآمیز هستند.

شکار ماده تاریک

مطالعات می‌گویند، یافته‌های ما نور را به تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای به‌عنوان منابع پرتوهای گاما در دیگر منظومه‌های ستاره‌های قدیمی می‌اندازند.

در عین، آنها تلاش‌ها برای یافتن مواد شواهدی از طریق مشاهدات دیگر کهکشان‌های ماهواره‌ای کهکشان راه شیری را به چالش کشیدند و نشان دادند که پس‌زمینه قوی‌تری از پرتوهای گاما در این سیستم‌ها نسبت به آنچه قبلاً می‌شد، وجود دارد، نشان دادند. بنابراین، هر چیزی که تولید کند ممکن است به طور واضح به دلیل وجود ماده تاریک تفسیر شود و هنوز بررسی‌های ماده تاریک ادامه دارد.

انتهای پیام



منبع