“ما چیزی پیدا کردیم که قبلا ندیده بودیم” – یک ستاره مرده موج شوکی ایجاد می کند که نباید وجود داشته باشد

این کشف گیج کننده است زیرا بر اساس مکانیسم های شناخته شده، این بقایای کوچک ستاره ای نباید قادر به تولید ساختاری است که در اطراف خود دیده می شود. این کشف غیرمنتظره ایده‌های کنونی را در مورد چگونگی تبادل ماده و انرژی ستارگان مرده با محیط اطراف خود به چالش می‌کشد.

سیمون اسکارینگی، دانشیار دانشگاه دورهام، بریتانیا و یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: «ما چیزی را که قبلاً دیده نشده بود و مهمتر از آن کاملاً غیرمنتظره یافتیم. نجوم طبیعی.

کریستین ایلکویچ، محقق فوق دکتری در مرکز نجوم نیکلاس کوپرنیک در ورشو، لهستان و یکی از رهبران این مطالعه، می‌گوید: «مشاهدات ما جریان قدرتمندی را نشان می‌دهد که طبق درک فعلی ما، نباید وجود داشته باشد.

ستاره شناسان از اصطلاح «خروج» برای توصیف موادی که از یک جسم به فضا پرتاب می شود استفاده می کنند.

یک موج شوک در اطراف یک ستاره مرده

RXJ0528+2838 حدود 730 سال نوری از زمین فاصله دارد. مانند خورشید و ستارگان دیگر، به دور مرکز کهکشان راه شیری می چرخد. همانطور که در فضا حرکت می کند، با گاز بین ستاره ای برخورد می کند و نوعی موج ضربه ای ایجاد می کند که به عنوان موج ضربه ای شناخته می شود.

نوئل کاسترو سگورا، محقق در دانشگاه وارویک در بریتانیا و یکی از همکاران این مطالعه، آن را به عنوان “قوس خمیده ای از مواد شبیه به موجی که در مقابل کشتی ایجاد می شود” توصیف کرد.

شوک های عرضی معمولاً زمانی ایجاد می شوند که مواد فرار از یک ستاره به محیط آن برخورد کنند. با این حال، در مورد RXJ0528+2838، ستاره شناسان نتوانستند هیچ فرآیند شناخته شده ای را شناسایی کنند که به طور کامل آنچه را که مشاهده کرده اند توضیح دهد.

یک کوتوله سفید بدون دیسک

RXJ0528+2838 یک کوتوله سفید، هسته باقی مانده از یک ستاره کم جرم در حال مرگ است و توسط ماهواره ای شبیه به خورشید در مدار قرار گرفته است.

در سیستم‌های دوتایی مانند این، می‌توان مواد را از همدم بیرون کشید و به کوتوله سفید منتقل کرد. این ماده اغلب یک دیسک در اطراف ستاره مرده تشکیل می دهد. دیسک به کوتوله سفید نیرو می دهد، در حالی که برخی از مواد را می توان از طریق خروجی های قدرتمند به فضا پرتاب کرد.

RXJ0528+2838 متفاوت است. اخترشناسان هیچ شواهدی از وجود چنین دیسکی نمی بینند، و آنها را بدون توضیح معمول برای خروجی و سحابی اطراف می گذارد.

اسکارینگی می‌گوید: «تعجبی که یک سیستم ظاهراً آرام بدون دیسک می‌تواند به چنین سحابی تماشایی نیرو بدهد، یکی از آن لحظات نادر «وای» بود.

مشاهدات VLT منبع را تایید می کند

این ساختار غیرمعمول اولین بار در تصاویر گرفته شده با تلسکوپ اسحاق نیوتن در اسپانیا مشاهده شد. ظاهر عجیب آن محققان را بر آن داشت تا با استفاده از ابزار MUSE در VLT ESO آن را با دقت بیشتری مطالعه کنند.

ایلکویچ توضیح می‌دهد: “مشاهدات با ابزار ESO MUSE به ما این امکان را داد که شوک کمان را با جزئیات ترسیم کنیم و ترکیب آن را تجزیه و تحلیل کنیم. این امر برای تأیید اینکه ساختار واقعاً از منظومه دوتایی سرچشمه گرفته است و نه از یک سحابی نامربوط یا ابر بین‌ستاره‌ای، بسیار مهم بود.”

اندازه و شکل شوک کمانی نشان می دهد که RXJ0528+2838 حداقل 1000 سال است که شار قدرتمندی تولید کرده است.

این مشکل دیگری ایجاد می کند. دانشمندان هنوز نمی دانند که چگونه یک ستاره مرده بدون دیسک می تواند چنین جریان خروجی را برای مدت طولانی حفظ کند، اگرچه میدان مغناطیسی سیستم می تواند یک سرنخ مهم ارائه دهد.

میدان مغناطیسی ممکن است بخشی از پاسخ را نگه دارد

RXJ0528+2838 دارای میدان مغناطیسی قوی است، چیزی که مشاهدات MUSE نیز تایید کرده است.

به نظر می رسد میدان مغناطیسی به جای اجازه دادن به مواد ستاره همراه در یک دیسک، این ماده را مستقیماً به کوتوله سفید هدایت می کند.

ایلکویچ توضیح می‌دهد: “کشف ما نشان می‌دهد که حتی بدون دیسک، این سیستم‌ها می‌توانند جریان‌های خروجی قدرتمندی را ایجاد کنند، و مکانیزمی را آشکار می‌کند که ما هنوز آن را درک نمی‌کنیم. این کشف تصویر استاندارد از نحوه حرکت و تعامل ماده در این سیستم‌های دوتایی شدید را به چالش می‌کشد.”

محققان گمان می کنند که میدان مغناطیسی ممکن است به یک منبع انرژی پنهان مرتبط باشد که اسکارینگی آن را “موتور مرموز” توصیف می کند. اما توضیح ناقص می ماند.

بر اساس مشاهدات، میدان مغناطیسی کوتوله سفید امروزی تنها برای چند صد سال می تواند در برابر ضربه کمانی مقاومت کند. به نظر می رسد این ساختار حداقل 1000 سال است که وجود داشته است، به این معنی که میدان مغناطیسی به تنهایی هنوز نمی تواند کل پدیده را توضیح دهد.

جستجوی “ماشین رمز و راز”

اخترشناسان باید سیستم‌های دوتایی بیشتری را مطالعه کنند تا تعیین کنند چگونه این جریان‌های خروجی قدرتمند بدون دیسک شکل می‌گیرند.

تلسکوپ بسیار بزرگ آینده ESO (ELT) می‌تواند نقش مهمی را با اجازه دادن به دانشمندان برای مطالعه سیستم‌های شناخته شده و نمونه‌های کم‌نورتر با جزئیات بیشتر ایفا کند.

اسکارینگی انتظار دارد که تلسکوپ “بیشتر از این سیستم ها و همچنین سیستم های کم نورتر را نقشه برداری کند و سیستم های مشابه را با جزئیات کشف کند و در نهایت به درک منبع انرژی اسرارآمیز که هنوز توضیح داده نشده است کمک کند.”