رصدخانه پرتو ایکس چاندرای ناسا داده‌های مربوط به عبور یک ستاره نوترونی از میان دسته متراکمی از بادهای ستاره ای را ضبط کرده است. این داده‌ها برای اولین بار نشان داده‌اند که بادهای ستاره‌ای فشرده و به عبارت خودمانی گوله گوله و قلمبه هستند! این داده‌های به ظاهر ساده دید خوبی نسبت به ساختار و ترکیبات بادهای ستاره‌ای و همچنین محیط ستاره‌های نوترونی به دانشمندان خواهد داد.
آنالیز و مطالعه روی این داده‌ها توسط گروهی از محققان دانشگاه پن استیت انجام شده که رهبری آنها را پراگاتی پرادهان (استاد نجوم و فیزیک نجومی دانشگاه پن استیت) بر عهده دارد. پرادهان درباره این یافته‌ها گفته است: «بادهای ستاره ای مواد شناور و سریعی هستند که از ستاره‌ها خارج می‌شوند و از پروتون‌ها، الکترون‌ها و اتم‌های فلزات تشکیل می‌شوند. این مواد فضای اطراف ستاره را با فلزات، انرژی جنبشی و تابش یونیزه غنی می‌کنند. ضمن اینکه ماده منبع شکل‌گیری ستاره‌های جدید هستند. در چند دهه اخیر تصور بر این بود که بادهای ستاره‌ای همگن هستند اما داده‌های چاندار شواهد قطعی مبنی بر وجود توده‌های انبود در این بادها ارائه کرده است.»
ستاره نوترونی رصد شده بخشی از سیستم دوتایی پرتوی ایکس پرجرم است؛ ستاره نروترونی فشرده و به شدت متراکم که با یک ابرستاره «معمولی» جفت شده است. وقتی که مواد ستاره همراه ستاره‌های نوترونی سیستم دوتایی به سمت آنها کشیده می‌شوند و شتاب می‌گیرند، ستاره نوترونی اشعه ایکس تولید می‌کند. در نتیجه این شتاب پرتوی ایکس تولید شده توسط ستاره نوترونی با مواد بادهای ستاره ای تداخل پیدا می‌کند و پرتوی ایکس ثانویه را تولید می‌کند که هر کدام به نسبت فاصله از ستاره نوترونی انرژی متفاوتی دارند.
برای مثال اتم‌های آهن خنثی – بدون بار – پرتوی ایکس فلورسنس با ۶.۴ کیلوالکترون ولت (keV) انرژی تولید می‌کنند که تقریبا ۳هزار برابر انرژی نور قابل رویت است. ستاره‌شناسان برای ضبط این پرتوهای ایکس از طیف‌سنج استفاده می‌کنند و آنها را براساس انرژی‌شان تقسیم می‌کنند تا به اطلاعات درباره ترکیب ستاره‌ها برسند.
اتم‌های آهن خنثی یکی از اجزای تشکیل‌دهنده مشترک بین اکثر ستاره‌ها هستند و بنابراین وقتی ستاره‌های نوترونی دوتایی پرتوی ایکس بررسی می‌شوند، یک اوج شدید در نقطه ۶٫۷keV طیف دیده می‌شود. وقتی محققان داده‌های پرتوی ایکس یک سیستم دوتایی پرتوی ایکس پرجرم به نام OAO 1657-415 را بررسی کردند، به یک ویژگی غیرعادی در اوج ۶٫۷keV رسیدند. این اوج یک امتداد گسترده تا نقطه ۶٫۳ keV داشت. این دنباله با نام «شانه کمپتون» شناخته می‌شود و نشان می‌دهد پرتوی ایکس آهن خنثی توسط ماده متراکم دور ستاره مجددا پراکنده شده است. این دومین سیستم دوتایی است که چنین ویژگی در آن شناسایی شده است.
گروه تحقیقاتی با استفاده از مهندسی به‌روز چاندرا موفق به شناسایی کمینه فاصله پرتوی ایکس اتم‌های آهن تولید شده از ستاره نوترونی شدند. آنالیز طیفی نشان داد آهن خنثی حداقل در ۲.۵ ثانیه نوری یونیزه می‌شود؛ فاصله‌ای برابر با ۷۵۰ میلیون متر از ستاره نوترونی برای تولید پرتوی ایکس.
در این مطالعه دو نشانه جدی در تایید ماهیت فشرده بادهای ستاره ای دیده شد: کم نور شدن پرتوی ایکس ستاره‌های نوترونی و یک خط برجسته از آهن خنثی در طیف پرتوی ایکس. ضمن اینکه تشخیص شانه کمپتون هم امکان نقشه‌کشی محیط اطراف ستاره نوترونی را هم به محققان داده است. محققان انتظار دارند با راه‌اندازی فضاپیماهایی مثل لینکس و آتنا که رزولوشن طیف پرتوی ایکس را ارتقا می‌دهند، شناخت انسان از این پدیده هم بیشتر بشود.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.