وقتی ستارگانی مانند خورشید ما تمام سوخت خود را مصرف می کنند، در هم می ریزند و کوتوله های سفید را تشکیل می دهند. گاهی اوقات چنین ستاره های مرده ای در یک انفجار فوق گرم زنده می شوند و یک گلوله آتشین از اشعه ایکس را تشکیل می دهند. یک گروه تحقیقاتی از چندین موسسه آلمانی برای اولین بار توانستند چنین انفجاری از تابش اشعه ایکس را مشاهده کنند.
اوله کونیگ از مؤسسه نجومی FAU توضیح می دهد: «تا حدی این یک تصادف خوب بود. این اخترفیزیکدان توضیح می دهد: این انفجارهای اشعه ایکس تنها چند ساعت طول می کشد و پیش بینی آن تقریبا غیرممکن است و ابزار رصد باید مستقیماً در یک زمان خاص به سمت انفجار هدف قرار گیرد.
در این مورد، چنین ابزاری تلسکوپ اشعه ایکس eROSITA است که اکنون 1,5 میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد و از سال 2019 آسمان را برای پرتوهای ایکس نرم زیر نظر گرفته است. در 7 جولای 2020، او یک تشعشع پرتو ایکس قوی را در آن منطقه از آسمان ثبت کرد که چهار ساعت قبل کاملاً نامرئی بود. وقتی تلسکوپ اشعه ایکس همان نقطه را در آسمان چهار ساعت بعد بررسی کرد، تشعشع ناپدید شده بود. نتیجه این است که انفجار اشعه ایکس، که قبلاً مرکز آشکارساز را کاملاً روشن می کرد، باید کمتر از 8 ساعت طول بکشد.
چنین انفجارهای اشعه ایکس بیش از 30 سال پیش توسط مطالعات نظری پیش‌بینی شده بود، اما تا کنون هرگز به طور مستقیم مشاهده نشده است. این گلوله های آتشین پرتو ایکس روی سطح ستارگانی رخ می دهند که در ابتدا از نظر اندازه با خورشید قابل مقایسه بودند، اما سپس بیشتر هیدروژن و سپس سوخت هلیوم خود را در اعماق هسته خود صرف کردند. این اجساد ستاره‌ای در هم فرو می‌ریزند تا زمانی که کوتوله‌های سفیدی باشند که از نظر اندازه شبیه زمین هستند اما جرمی مشابه جرم خورشید ما دارند.
دکتر ویکتور دوروشنکو از دانشگاه توبینگن می‌افزاید: «این به‌اصطلاح ستاره‌های جدید همیشه شکل می‌گیرند، اما تشخیص آنها در اولین لحظات که بیشتر پرتوهای ایکس ساطع می‌شوند، بسیار دشوار است. مشکل تنها مدت کوتاه فلاش نیست، بلکه این واقعیت است که طیف پرتوهای ایکس ساطع شده بسیار نرم است. پرتوهای ایکس نرم خیلی پرانرژی نیستند و به راحتی توسط محیط بین ستاره ای جذب می شوند، بنابراین ما نمی توانیم فاصله بسیار زیادی در این محدوده ببینیم که تعداد اجرام قابل مشاهده را محدود می کند. تلسکوپ‌ها معمولاً برای کار در پرتوهای X سخت‌تر طراحی می‌شوند، جایی که جذب اهمیت کمتری دارد و به همین دلیل ممکن است چنین رویدادی را از دست بدهند.
از آنجایی که این ستارگان سوخته عمدتاً از اکسیژن و کربن تشکیل شده‌اند، می‌توانیم آنها را با الماس‌های غول‌پیکری به اندازه زمین که در فضا شناور هستند مقایسه کنیم.
یعنی تا زمانی که کوتوله سفید با ستاره ای همراه شود که هنوز در حال سوختن است، و زمانی که کشش گرانشی عظیم کوتوله سفید، هیدروژن را از ستاره همراه می کشد. جورن ویلمز، اخترفیزیکدان FAU توضیح می دهد: «بعدها، این هیدروژن می تواند جمع شود و لایه ای به ضخامت چند متر روی سطح کوتوله سفید تشکیل دهد. در این لایه جاذبه عظیم گرانشی فشار عظیمی ایجاد می کند که به قدری زیاد است که باعث شعله ور شدن دوباره ستاره می شود. در نتیجه یک واکنش زنجیره ای، به زودی یک انفجار قوی رخ می دهد که در طی آن لایه هیدروژن منفجر می شود. تابش اشعه ایکس از چنین انفجاری در ۷ جولای ۲۰۲۰ به آشکارسازهای eROSITA برخورد کرد و تصویری با نوردهی بیش از حد ایجاد کرد.
محققان گفتند: "با استفاده از محاسبات مدل، ما توانستیم تصویر بیش از حد نوردهی شده را در طول فرآیند پیچیده تجزیه و تحلیل کنیم تا نگاهی از پشت صحنه انفجار کوتوله سفید به دست آوریم."
با توجه به نتایج به دست آمده، جرم کوتوله سفید تقریباً برابر با جرم خورشید است و بنابراین نسبتاً بزرگ است. این انفجار یک گلوله آتشین با دمای حدود 327 کلوین (54 درجه سانتیگراد) ایجاد کرد که باعث می شود حدود 60 برابر گرمتر از خورشید باشد. از آنجایی که سوخت این ستارگان جدید خیلی سریع تمام می شود، به سرعت سرد می شوند و انتشار اشعه ایکس ضعیف تر می شود تا اینکه در نهایت به نور مرئی تبدیل می شود که نیم روز پس از کشف eROSITA به زمین رسید و توسط تلسکوپ های نوری مشاهده شد. از آنجایی که این ستاره های جدید تنها پس از انفجار پرتو ایکس قابل مشاهده هستند، پیش بینی چنین انفجارهایی بسیار دشوار است و یافتن آنها در آشکارسازهای پرتو ایکس تا حد زیادی یک امر شانسی است.
شما می توانید به اوکراین در مبارزه با مهاجمان روسی کمک کنید. بهترین راه برای انجام این کار، کمک مالی به نیروهای مسلح اوکراین است Savelife یا از طریق صفحه رسمی NBU.
همچنین بخوانید:
- ستاره شناسان یک ستاره "استاندارد طلا" را در کهکشان راه شیری کشف کردند
- انفجارهای "میکرون" روی ستاره های زامبی دوردست دیده شده است