کشف ستاره‌ای با فاصله‌ا‌ی بسیار کم از یک سیاهچاله

طرحی گرافیکی از سیستم دوتایی X9 به همراه تاصویر پرتو ایکس این مجموعه. Credits: X-ray: NASA/CXC/University of Alberta/A.Bahramian et al.; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss
181

زوج‌های ستاره-سیاهچاله در آسمان کم نیستند. ستاره‌هایی که تحت تاثیر نیروی گرانش قدرتمند سیاهچاله به دور آن می‌چرخند و بخشی از موادشان به سمت سیاهچاله سرازیر می‌شود. به تازگی دانشمندان نمونه‌ی جذابی از این سیستم‌های دوتایی کشف کرده‌اند. سیستمی دوتایی که در آن یک ستاره هر نیم‌ ساعت یک بار به دور سیاهچاله‌ی همدمش می‌گردد و تا به امروز نزدیک‌ترین مدار پایدار شناخته‌شده به دور یک سیاهچاله است.

طرحی گرافیکی از سیستم دوتایی X9 به همراه تصویر پرتو ایکس این مجموعه.
Credits: X-ray: NASA/CXC/University of Alberta/A.Bahramian et al.; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

این کشف با استفاده از داده‌های تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا، تلسکوپ NuSTAR و آرایه‌ی فشرده‌ی تلسکوپ‌های استرالیا (ATCA) حاصل شده است.

این سیستم دوتایی در خوشه‌ی کروی ۴۷ توکان و در فاصله‌ی ۱۴۸۰۰ سال نوری از ما قرار دارد و از یک سیاهچاله و یک کوتوله‌ی سفید (نوعی از ستاره‌های فشرده که با پایان زندگی ستاره‌های کم‌جرم به وجود می‌آیند) تشکیل شده است.

خوشه‌ی کروی ۴۷ توکان یا NGC104 از دید تلسکوپ فضایی هابل.
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration Acknowledgment: J. Mack (STScI) and G. Piotto (University of Padova, Italy)

داده‌های جدید چاندرا از این سیستم ستاره‌ای که X9 نام دارد نشان می‌دهد درخشندگی این سیستم در طول موج ایکس به‌طور منظم و در بازه‌های ۲۸ دقیقه‌ای تغییر می‌کند. دوره‌های زمانی که احتمالا معادل زمان یک بار گردش کوتوله‌ی سفید به‌ دور سیاهچاله است. در داده‌‌های چاندرا نشانه‌هایی از وجود مقدار زیادی اکسیژن نیز دیده شده که یکی از ویژگی‌های خاص کوتوله‌های سفید است.

فاصله‌ی کوتوله‌ی سفید از سیاهچاله در این سیستم دوتایی تنها ۲/۵ برابر فاصله‌ی ماه از زمین است. آرش بهرامیان، پژوهشگر ایرانی این تحقیق، می‌گوید: « این کوتوله‌ی سفید آن‌قدر به سیاهچاله نزدیک است که مواد از ستاره به بیرون کشیده می‌شوند و پیش از سقوط به درون سیاهچاله در قرصی پیرامون آن قرار می‌گیرند.»

به نظر نمی‌رسد این ستاره در خطر سقوط به درون سیاهچاله یا از هم پاشیده شدن قرار داشته باشد و احتمالا در مدار خود باقی خواهد ماند. اما در هر صورت سرنوشت آن نامعلوم است.

Craig Heinke، یکی از نویسندگان این مقاله، در این رابطه می‌گوید: «سرانجام آن‌قدر ماده از کوتوله‌ی سفید از دست می‌رود که در نهایت جرمی در حدود یک سیاره باقی خواهد ماند. اگر کماکان از دست دادن جرم ادامه پیدا کند ممکن است کوتوله‌ی سفید در نهایت کاملا تبخیر شود و از بین برود.»

سوال مهم در رابطه با این سیستم دوتایی این است که چگونه این کوتوله‌ی سفید در چنین فاصله‌ی نزدیکی از سیاهچاله قرار گرفته. یکی از احتمالات این است که سیاهچاله در گذشته ملاقاتی نزدیک با یک ستاره‌ی غول سرخ داشته است. سپس و در مراحل پایانی زندگی این ستاره لایه‌های بیرونی آن به بیرون از سیستم دوتایی پرتاب شده‌اند. در نهایت هسته‌ی باقی‌مانده از غول سرخ به کوتوله‌ی سفید تبدیل شده و سیستم دوتایی کنونی را شکل داده است.

اخترشناسان گمان می‌کنند مدار کوتوله‌ی سفید به دور سیاهچاله به علت تابش امواج گرانشی و از دست رفتن انرژی سیستم در یک بازه‌ی زمانی طولانی به سیاهچاله نزدیک‌تر شده تا این که کوتوله‌ی سفید در جایگاه کنونی‌اش و در این فاصله‌ی نزدیک از سیاهچاله آرام گرفته است.

فرکانس امواج گرانشی تابش‌شده از این سیستم دوتایی به اندازه‌ای نیست که رصدخانه‌ی امواج گرانشی لایگو (LIGO) توانایی ثبت آن را داشته باشد. منابعی مانند X9 سوژه‌های مناسبی برای نسل بعدی رصدخانه‌های امواج گرانشی خواهند بود.

اخترشناسان این سیستم دوتایی را در آینده نیز مورد بررسی قرار خواهند داد تا اطلاعات بیشتری از ویژگی‌های خاص آن کسب کنند.

منبع: NASA

ممکن است شما دوست داشته باشید بیشتر از نویسنده

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.