قوی ترین میدان مغناطیسی دنیا کشف شد - بلاگ پو

به گزارش خبرنگاران و به نقل از نیو اطلس، ستاره شناسان قوی ترین میدان مغناطیسی مشاهده شده در دنیا را کشف نموده اند. آنها با مطالعه سیگنال های پرتوی ایکس قوی از یک ستاره نوترونی، محاسبه کردند که میدان مغناطیسی آن ده ها میلیون برابر قوی تر از هر میدان مغناطیسی ایجاد شده در آزمایشگاه های زمین است.

این ستاره نوترونی موسوم به GR J1008-57 به یک زیرمجموعه بسیار خاص تعلق دارد؛ یک تپ اختر اشعه ایکس در حال تجمیع. این ستاره به عنوان یک تپ اختر، پرتوهای الکترومغناطیسی قدرتمندی ساطع می نماید که به صورت دوره ای مانند نور یک فانوس دریایی زمین را فرا می گیرد و از آن عبور می نماید.

اصطلاح اشعه ایکس در حال تجمیع از این واقعیت ناشی می گردد که مواد در این ستاره به طور منظم بر روی سطح آن می ریزند و باعث انفجارهای پرتوی ایکس پرانرژی دوره ای می شوند که توسط تلسکوپ ها قابل تشخیص است.

اکنون گروهی از محققان آموزشگاه علوم چین و دانشگاه ابرهارد کارلز توبینگن آلمان یکی از این انفجارها را برای محاسبه قدرت میدان مغناطیسی این تپ اختر مورد آنالیز قرار داده اند.

ستاره شناسان طی یک طغیان و انفجار در اوت 2017 با استفاده از تلسکوپ مدولاسیون اشعه ایکس سخت(Insight-HXMT) این تپ اختر را رصد کردند. آنها یک نشانه خاص به نام ویژگی پراکندگی تشدید سیکلوترون(CRSF) را مورد توجه قرار دادند؛ الگویی که هنگامی که فوتون های اشعه ایکس الکترون های پلاسما را در سطح پراکنده می نمایند، رخ می دهد.

این CRSF با انرژی 90 کیلو ولت اندازه گیری شد و محققان از این طریق میدان مغناطیسی تپ اختر را یک میلیارد تسلا محاسبه کردند. این میدان مغناطیسی با اختلاف بسیار فاحشی نسبت به میدان های مغناطیسی ایجاد شده در آزمایشگاه های زمین، قدرتمندترین میدان مغناطیسی کشف شده در دنیا است. لازم به ذکر است که قوی ترین میدان مغناطیسی ایجاد شده در آزمایشگاه تا به امروز فقط 1200 تسلا قدرت داشته است.

اگرچه این قوی ترین میدان مغناطیسی است که به طور مستقیم شناسایی شده است، اما این نظریه وجود دارد که حتی نسخه های قوی تری از ستاره های نوترونی به نام مگنتار یا ستاره مغناطیسی یا مغنااختر ممکن است دارای میدان های مغناطیسی با قدرت 100 میلیارد تسلا باشند.

تَپ اخترها(Pulsar) ستاره های نوترونی چرخانی هستند که با سرعت بسیار زیادی دوران می نمایند و پالس های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می نمایند. بعضی از تپ اخترها نیز پرتوهای ایکس تابش می نمایند. ستاره های نوترونی در حقیقت بقایای هسته ستاره منفجر شده ای هستند که حجم کوچک و چگالی بسیار بالایی دارند. برای نمونه، تپ اختری به قطر 20 کیلومتر 1.5 برابر جرم خورشید را در خود جای داده است. تپ اخترها هنگام تولد دمایی در حدود چند میلیون درجه سلسیوس دارند و بلافاصله آغاز به سرد شدن می نمایند. نحوه و سرعت سرد شدن نیز به مواد تشکیل دهنده و چگالی آنها بستگی دارد.

تا به امروز بیش از 100 تپ اختر تعیین شده اند. به جرات می توان گفت که هر یک از آنها ستاره ای نوترونی است. تپ اختر سحابی خرچنگ سریع ترین آنهاست که انفجارات انرژی آن به میزان 30 ضربان در ثانیه به ما می رسد و این میزان، 30 چرخش در ثانیه را برای ستاره نوترونی پیشنهاد می نماید. سایر تپ اخترها دارای میزان هایی تا حداقل یک ضربان در دو ثانیه هستند که این موضوع مبین چرخش بسیار آهسته این ستارگان نوترونی است. چون تپ اخترها با پیر شدن آهسته تر می چرخند، در نتیجه تپ اختر خرچنگ جوان ترین تپ اختری است که تا به امروز مشاهده شده است.

بعضی تپ اخترها پرتوهای ایکس تابش می نمایند که به نام تپ اختر پرتوی ایکس شناخته می شوند. سحابی خرچنگ واقع در صورت فلکی ثور یک نمونه قطعی از ستاره نوترونی است که طی یک انفجار ابرنواختری شکل گرفته است و منبع عظیمی از پرتوی ایکس است. تحقیقاتی که توسط ماهواره های اشعه ایکس پیرامون ستاره های نوترونی انجام شده، حاکی از این است که در هر تپ اختر از دو نقطه اشعه ایکس گسیل می گردد. 1.سطح ستاره چنان داغ است که از خود اشعه ایکس گسیل می نماید. 2.ذرات باردار الکترومغناطیسی که در میدان مغناطیسی تپ اختر وجود دارند، هنگام حرکت در طول خطوط میدان از خود اشعه ایکس ساطع می نمایند.

نوع بسیار متفاوتی از تپ اخترها از طریق تلسکوپ های پرتوی ایکس در بعضی دوتایی های پرتوی ایکس دیده شده است. در این مورد، یک ستاره نوترونی و یک ستاره معمولی منظومه ای دو تایی را تشکیل می دهند. نیروی گرانش شدید ناشی از ستاره نوترونی ماده را از ستاره معمولی به سمت آن می کشد. در این فرآیند، که برافزایش نام دارد، ماده چنان داغ می گردد که تابش پرتوی ایکس فراوری می نماید. تپ های پرتوی ایکس وقتی دیده می شوند که نقاط داغ ستاره نوترونی چرخان در امتداد خط دید ناظر زمینی قرار بگیرند.

از طرفی مگنتار (Magnetar) یا ستاره مغناطیسی یا مغنااختر نوعی ستاره نوترونی است که میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی دارد.

نظریه مربوط به مگنتارها توسط رابرت دانکن و کریستوفر تامسون در سال 1992 ارائه شده است، ولی اولین انفجار اشعه گاما مربوط به یک مگنتار در 5 مارس 1979 کشف و ثبت شد. در طول یک دهه بعد از آن فرضیه مگنتار به صورت گسترده به عنوان تکرارنماینده اشعه گاما و اشعه ایکس غیرعادی اختر تپنده پذیرفته شد.

این تحقیق در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

bestcanadatours.com: مجری سفرهای کانادا و آمریکا | مجری مستقیم کانادا و آمریکا، کارگزار سفر به کانادا و آمریکا

asiaro.ir: سفر به آسیا و کشورهای شرق آسیا، آسیای مرکزی و خاورمیانه

thailandro.ir: سفر به تایلند با همه خوشی ها و تفریحات هیجان انگیز