بررسی فهرستی که بر اساس داده‌های «تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی» ناسا تهیه شده است، از کشف ۲۹۴ تپ‌اختر جدید حکایت دارد.
به گزارش ایسنا و به نقل از ناسا، فهرست جهانی که توسط گروه بین‌المللی از ستاره‌شناسان به سرپرستی فرانسه تهیه شده است، نشان می‌دهد «تلسکوپ فضای پرتو گامای فرمی»(FGRST) ناسا 294 تپ‌اختر ساطع‌کننده اشعه گاما را کشف کرده است و 34 گزینه دیگر نیز منتظر تایید هستند. این آمار ۲۷ برابر تعداد دفعات ثبت شده از پرتاب ماموریت در سال ۲۰۰۸ است.
«دیوید اسمیت» (دیوید اسمیت)، مدیر تحقیقات «آزمایشگاه اخترفیزیک بوردو» در فرانسه، از اعضای «مرکز ملی تحقیقات علمی» (CNRS) فرانسه و هماهنگ کننده این پژوهش، گفت: تپ‌اخترها رشته‌های مختلف از تحقیقات حوزه اخترفیزیک، از پرتوهای کیهانی و مجموعه ستاره‌ها گرفته شده تا جستجوی نشانه‌های گرانشی و ماده تاریک را به خود اختصاص می‌دهند. این کاتالوگ جدید، کاملی را در مورد همه تپ‌اخترهای پرتوی گاما گردآوری می‌کند و راه‌های شما را برای اکتشاف می‌دهد.
تپ‌اخترها نوعی ستاره نوترونی هستند که به عنوان یک ابرنواختر منفجر شده‌اند. ستاره‌های نوترونی بیشتر از خورشید ما، متراکم‌ترین ماده‌ای را ارائه می‌دهند که ستاره‌شناسان می‌توانند مستقیماً آنها را بررسی کنند. آنها میدان‌های مغناطیسی قوی دارند و جریان‌هایی از ذرات پرانرژی تولید می‌کنند که به سرعت می‌چرخند و چرخش سریع‌ترین نمونه‌شده آنها ۷۱۶ بار در یک بار است. علاوه بر این، تپ‌اخترها پرتوهای باریکی از انرژی را ساطع می‌کنند که مانند فانوس دریایی در فضا می‌درخشند و همراه با سایر اجرام می‌چرخند. زمانی که یکی از این پرتوها از کنار زمین عبور می کند، ستاره شناسان یک پالس گسیل شده را تشخیص می دهند.
کاتالوگ جدید، کسب کار ۱۷۰ دانشمند در سراسر جهان است. ۱۲ تلسکوپ رادیویی به نظارت بر هزاران تپ‌اختر می‌پردازند و ستاره‌شناسان رادیویی به دنبال تپ‌اخترهای جدید در منابع پرتوی گامای کشف‌شده توسط تلسکوپ فرمی هستند. پژوهشگران دیگر، تپ‌اخترهای پرتوی گاما را که مشابه رادیویی ندارند، از طریق میلیون‌ها ساعت محاسبه رایانه‌های کشف کرده‌اند. این پروسه، «جستجوی کور» نامیده می‌شود.
«الیزابت هیس» (Elizabeth Hays)، دانشمند پروژه گفت: با وجود گذشتن بیش از ۱۵ سال پس از پرتاب فرمی، این تلسکوپ هنوز یک ماشین اکتشافی باورنکردنی باقی مانده است و تپ‌اخترها و ستاره‌های نوترونی در میان اکتشافات آن پیشتاز هستند.
از 3400 تپ‌اختر شناخته‌شده‌است که بیشتر از طریق رادیویی رصد شده‌اند و در راه‌کشان شیری قرار دارند، تنها حدود 10 درصد آنها در پرتوهای گاما می‌تپند. نور مرئی دارای انرژی بین دو تا سه الکترون ولت است. دستگاه مهم تلسکوپ فرمی موسوم به «تلسکوپ منطقه بزرگ» می‌تواند پرتوهای گاما با میلیاردها برابر این انرژی را تشخیص دهد و سایر فرم‌های تجهیزات، تابش‌هایی را با هزاران انرژی برابر بیشتر از تپ‌اختر «بادبان» (Vela) مشاهده کرده‌اند که درخشان‌ترین منبع پایدار در آسمان است. برای فرمی است.
اجرام پیر و بیقرار
به طور متناقضی، تپ‌اخترهایی که هزاران برابر پیرتر هستند، بسیار سریعتر می‌چرخند. یک نمونه از این اجرام موسوم به «تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای» (MSPs) تپ‌اختر «J1824-2452A» است که حدود 328 بار در می‌چرخد.
به لطف ترکیب عالی از روشنایی پرتوی گاما و کاهش سرعت چرخش نرم، تپ‌اختر میلی‌ثانیه‌های «J1231-1411» تایمر ایده‌آل برای استفاده در جستجوی یک ماشین گرانشی است. ستاره‌شناسان امیدوارند که با نظارت بر مجموعه‌های تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای پایدار، تغییرات زمان‌بندی را به گرانشی با فرانسه پایین‌ترین انتقال دهنده که توسط رصدخانه‌های گرانشی قابل شناسایی است. این تپ‌اختر در یکی از اولین جستجوهای رادیویی کشف شد که منابع پرتوی گامای را هدف قرار می‌دهند. این منایع با هیچ همتای شناخته‌شده‌ای در طول موج‌های دیگر مرتبط با موضوع است. این روش به یک شکل استثنایی موفق بود.
«لوکاس گیلوموت» (Lucas Guillemot)، ستاره‌شناس «آزمایشگاه و شیمی محیط زیست و فیزیک» در «دانشگاه اورلئان» (University of Orléans) فرانسه و از پژوهشگران این پروژه، گفت: پیش از پرتاب تلسکوپ فرمی، ما نمی‌دانستیم که میلیون‌ها را می‌دانیم. در انرژی‌های بالا قابل دیدن هستند، اما فرمی نشان داد که در پرتوهای گاما می‌درخشند و اکنون نیمی از فهرست ما را تشکیل می‌دهند.
همراه با عنکبوت‌ها
وجود تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای در منظومه‌های دوتایی، سرنخی را برای درک پارادوکس چرخش سن می‌دهد. انتشارات یک تپ‌اختر که به حال خود رها شده است، سرعت آن کاهش می‌یابد و با چرخش آهسته‌تر، انتشارات آن کم‌رنگ می‌شود، اما اگر از نزدیک با یک ستاره معمولی جفت شود، می‌تواند از ماده‌ای که همراه با خود بیرون بکشد، جریان یابد. مرور زمان تپ‌اختر را می‌چرخند.
منظومه‌های موسوم به «منظومه عنکبوت»، یک نگاه اجمالی را به آن چیزی ارائه می‌دهد که در آینده رخ خواهد داد. آنها به عنوان «پشت‌قرمزه‌ها» یا «بیوه‌های سیاه» طبقه‌بندی می‌شوند. این نام از عنکبوت‌هایی گرفته شده است که به خوردن جفت خود معروف هستند. بیوه‌های سیاه، همراهان سبکی که جرمشان کمتر از پنج درصد خورشید است. این در حالی است که پشت‌قرمزه‌ها همراهان سنگین‌تری دارند. با چرخش تپ‌اختر، انتشارات و ذرات خروجی آن چنان نیرومند می‌شوند که گرم می‌شوند و به آرامی همراه خود را تبخیر می‌کند. پرانرژی‌ترین عنکبوت‌ها ممکن است همراه خود را به طور کامل تبخیر کنند و تنها یک تپ‌اختر میلی‌ثانیه‌ای جدا شده را به جا بگذارند.
تپ‌اختر J1555-298، یک بیوه سیاه شگفت‌انگیز است که احتمال دارد شبکه گرانشی آن یک سیاره در حال گذر را به دام انداخته باشد. تحلیل داده‌های ۱۲ ساله تلسکوپ فرمی، تغییرات بلندمدت چرخش را بزرگ‌تر می‌کند از آنچه در سایر تپ‌اخترهای بسیار میلی‌ثانیه‌ای مشاهده می‌شود، نشان می‌دهد. «کالین کلارک» (کالین کلارک)، سرپرست گروه تحقیقاتی «مؤسسه فیزیک گرانشی ماکس پلانک» در آلمان و پژوهشگران این پروژه، گفت: ما معتقدیم مدلی که سیاره را به عنوان جرم سوم در یک مدار خارجی به دور تپ‌اختر و همراه آن ترکیب می‌کند. می‌کند، تغییرات را کمی توضیح می‌دهد. این توضیح بهتری نسبت به سایر توضیحات است، اما برای تایید آن به چند سال بررسی با تلسکوپ فرمی نیاز داریم.
سایر منظومه‌های دوتایی شامل اصطلاح «تپ‌اخترهای انتقالی» هستند که «J1023+0038» برای اولین بار از این گروه شناسایی می‌شوند. یک جریان نامنظم گاز که از ستاره به ستاره نوترونی جریان می‌یابد، ممکن است به همراه قرصی در اطراف تپ‌اختر تشکیل شود که می‌تواند برای سال‌ها باقی بماند. این قرص در پرتوی ایکس و پرتوهای گاما به شدت می‌درخشد، اما پالس‌ها غیرقابل تشخیص می‌شوند. زمانی که قرص دوباره ناپدید می‌شود، نور پرانرژی و پالس‌ها نیز باز می‌گردند.
برخی از تپ‌اخترها نیازی به شریک ندارند تا همه چیز را تغییر دهند. «J۲۰۲۱+۴۰۲۶» یک تپ‌اختر جوان است که در فاصله حدود ۴۹۰۰ سال نوری از ما قرار دارد. این تپ‌اختر در سال ۲۰۱۱ تحت یک تغییر حالت گیج‌کننده قرار گرفت و پرتوهای خود را به مدت حدود یک هفته کاهش داد. سپس سال‌ها بعد، این تپ‌اختر به آرامی به روشنایی اولیه خود بازگشت. رفتار مشابهی در برخی از تپ‌اخترهای رادیویی دیده شده بود، اما اولین بار بود که چنین رفتاری در پرتوهای گاما دیده می‌شد. ستاره‌شناسان گمان می‌کنند که این رویداد ممکن است توسط پوست‌های ایجاد شده باشد که میدان مغناطیسی تپ‌اختر به طور موقت تغییر کند.
تلسکوپ فرمی در سال ۲۰۱۵ اولین تپ‌اختر پرتوی گاما را در یک کهکشان دیگر، «ابر ماژلانی بزرگ» کشف کرد. در سال ۲۰۲۱، ستاره‌شناسان از کشف یک شعله غول‌پیکر پرتوی گاما خبر دادند که نوع متفاوتی از ستاره‌های نوترونی موسوم به «مگنتار» (Magnetar) آن را منتشر کرد. این مگنتار در کهکشان «سنگ‌تراش» (Sculptor) در فاصله حدود ۱۱.۴ میلیون سال نوری از ما قرار دارد.
این پژوهش در «ضمیمه مجله Astrophysical» به چاپ رسید.
در ویدئوی زیر می‌توانید از ۲۹۴ تپ‌اختر پرتوی گاما را ببینید.
انتهای پیام