به گزارش رمز من به نقل از نیو اطلس، ستاره شناسان قوی ترین میدان مغناطیسی مشاهده شده در جهان را کشف کرده اند. آنها با مطالعه سیگنال های پرتوی ایکس قوی از یک ستاره نوترونی، محاسبه کردند که میدان مغناطیسی آن ده ها میلیون برابر قویتر از هر میدان مغناطیسی به وجود آمده در آزمایشگاه های زمین است.
این ستاره نوترونی موسوم به "GR J۱۰۰۸-۵۷" به یک زیرمجموعه بسیار خاص تعلق دارد؛ یک "تپ اختر" اشعه ایکس در حال تجمیع. این ستاره بعنوان یک "تپ اختر"، پرتوهای الکترومغناطیسی قدرتمندی ساطع می کند که به صورت دوره ای مانند نور یک فانوس دریایی زمین را فرا می گیرد و از آن عبور می کند.
اصطلاح "اشعه ایکس در حال تجمیع" از این واقعیت ناشی می شود که مواد در این ستاره بطور منظم بر روی سطح آن می ریزند و موجب انفجارهای پرتوی ایکس پرانرژی دوره ای می شوند که توسط تلسکوپ ها قابل تشخیص می باشد.
حالا تعدادی از محققان آکادمی علوم چین و دانشگاه "ابرهارد کارلز توبینگن" آلمان یکی از این انفجارها را برای محاسبه قدرت میدان مغناطیسی این تپ اختر مورد بررسی قرار داده اند.
ستاره شناسان طی یک طغیان و انفجار در اوت ۲۰۱۷ با بهره گیری 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 کنند، رخ می دهد.
این "CRSF" با انرژی ۹۰ کیلو ولت اندازه گیری شد و پژوهشگران 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 به وجود آمده در آزمایشگاه های زمین، قدرتمندترین میدان مغناطیسی کشف شده در جهان است. گفتنی است که قوی ترین میدان مغناطیسی به وجود آمده در آزمایشگاه تابحال فقط ۱۲۰۰ تسلا قدرت داشته است.
بااینکه این قوی ترین میدان مغناطیسی است که بطور 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 ممکنست دارای میدان های مغناطیسی با قدرت ۱۰۰ میلیارد تسلا باشند.
تَپ اخترها(Pulsar) ستاره های نوترونی چرخانی هستند که با سرعت بسیار زیادی دوران می کنند و پالس های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می کنند. بعضی از تپ اخترها نیز پرتوهای ایکس تابش می کنند. 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 ۲۰ کیلومتر ۱.۵ 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 کنند. نحوه و سرعت سرد شدن نیز به مواد تشکیل دهنده و چگالی آنها بستگی دارد.
تابحال بیش از ۱۰۰ تپ اختر مشخص شده اند. به جرات می توان اظهار داشت که هر یک از آنها ستاره ای نوترونی است. تپ اختر سحابی خرچنگ سریع ترین آنهاست که انفجارات انرژی آن به میزان ۳۰ ضربان در ثانیه به ما می رسد و این میزان، ۳۰ چرخش در ثانیه را برای ستاره نوترونی پیشنهاد می دهد. سایر تپ اخترها دارای میزان هایی تا حداقل یک ضربان در دو ثانیه هستند که این مساله 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 تابحال مشاهده شده است.
برخی تپ اخترها پرتوهای ایکس تابش می کنند 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 صورت گرفته، حاکی از این است که در هر تپ اختر از دو نقطه اشعه ایکس گسیل می شود. ۱. سطح ستاره چنان داغ است که از خود اشعه ایکس گسیل می کند. ۲. ذرات حامله الکترومغناطیسی که در میدان مغناطیسی تپ اختر وجود دارند، هنگام حرکت در طول خطوط میدان از خود اشعه ایکس ساطع می کنند.
نوع بسیار متفاوتی از تپ اخترها به وسیله 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 می سازند. نیروی گرانش شدید ناشی از ستاره نوترونی ماده را از ستاره معمولی به سمت آن می کشد. در این فرایند، که "برافزایش" نام دارد، ماده چنان داغ می شود که تابش پرتوی ایکس تولید می کند. 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 ۱۹۹۲ ارائه شده است، ولی نخستین انفجار اشعه گاما مربوط به یک مگنتار در ۵ مارس ۱۹۷۹ کشف و ثبت گردید. در طول یک دهه پس از آن فرضیه مگنتار به شکل گسترده بعنوان تکرارکننده اشعه گاما و اشعه ایکس غیرعادی اختر تپنده پذیرفته شد.
این تحقیق در مجله Astrophysical Journal Letters انتشار یافته است.
منبع: رمز من