منظومه اسرارآمیز: کشف یک منبع انرژی غیرمنتظره

مشاهدات تلسکوپی متحول‌کننده

تلسکوپ پیشرفته IXPE ناسا به همراه سایر ابزارهای رصدی، به بررسی منظومه ای تحت عنوان PSR J۱۰۲۳+۰۰۳۸ پرداخته است. این منظومه که مختصراً "J۱۰۲۳" نامیده می‌شود، شامل یک ستاره نوترونی با چرخش بسیار سریع است که از یک ستاره کم‌جرم همراه تغذیه می‌کند. این تعامل، باعث ایجاد یک قرص برافزایشی در اطراف ستاره نوترونی شده است. جالب توجه اینکه، این ستاره نوترونی همچنین به عنوان یک تپ‌اختر شناخته می‌شود و پرتوهای بسیار قدرتمند نوری را از دو قطب مغناطیسی خود ساطع می‌کند.

دانشمندان چگونه به این کشف رسیدند؟

به گفته پژوهشگر ارشد این پروژه، ماریا کریستینا باگلیو، مطالعه چنین منظومه‌هایی، درک دانشمندان را از نحوه تکامل ستاره‌های نوترونی در منظومه‌های دوتایی عمیق‌تر کرده است. نکته جالب توجه، گذار این تپ‌اختر میان دو حالت فعال و غیرفعال است که آن را به یک "تپ‌اختر انتقالی میلی‌ثانیه‌ای" منحصر به‌فرد تبدیل می‌کند.

نقطه ابهام: منبع پرتوهای ایکس

یکی از اصلی‌ترین پرسش‌ها برای دانشمندان منبع پرتوهای ایکس در این منظومه بود. این کشف می‌تواند نظریه‌های گسترده‌ای درباره فیزیک برافزایش و شتاب ذرات در محیط‌های کیهانی ارائه دهد. شگفتی اصلی اینجاست که پرتوهای ایکس به جای اینکه از خود قرص برافزایشی باشند، از باد تپ‌اخترها سرچشمه می‌گیرند. این باد شامل گازها، میدان‌های مغناطیسی، امواج ضربه‌ای و ذراتی است که با سرعتی نزدیک به نور حرکت می‌کنند و با قرص برافزایشی برخورد می‌نمایند.

پژوهش مشترک با تجهیزات پیشرفته

این بررسی با استفاده از قطبش پرتو ایکس توسط IXPE، تنها تلسکوپی که این اندازه‌گیری را در فضا انجام می‌دهد، صورت گرفت. همچنین قطبش نوری مشاهدات تلسکوپ بسیار بزرگ (VLT) در شیلی نیز به عنوان مرجع استفاده شد. این منظومه اولین نمونه در نوع خود بود که مورد تحلیل قطبی توسط IXPE قرار گرفت.

کمک سایر رصدها

تلسکوپ‌های دیگری از جمله کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی (NICER)، رصدخانه نیل گرلز سویفت (Swift Observatory) و آرایه بسیار بزرگ کارل جی. جانسکی (Karl G. Jansky Very Large Array) نیز نقش مهمی در ارائه اطلاعات ارزشمند برای مطالعه این منظومه ایفا کرده‌اند.

نتایج پژوهش: زاویه قطبش یکسان

مطالعات نشان داد که زاویه قطبش پرتوها در طول موج‌های متفاوت کاملاً مشابه است. به گفته فرانچسکو کوتی زلاتی از موسسه علوم فضایی اسپانیا، این یافته‌ها ثابت می‌کنند که یک مکانیسم فیزیکی واحد و منسجم در تولید نوری که مشاهده می‌شود مسئول است.

چالش جدیدی برای تئوری‌های علمی

این کشف شگفت‌آور، نظریه‌های موجود درباره انتشار پرتوهای ایکس از قرص‌های برافزایشی در منظومه‌های ستاره‌ای را با چالش روبرو کرده است. داده‌های جدید نشان می‌دهند که این پرتوها به طور مستقیم از باد تپ‌اخترها منشأ می‌گیرند.

چشم‌انداز آینده

مشاهدات اخیر راه را برای ادامه مطالعات روی تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای باز کرده است. دانشمندان با مقایسه این یافته‌ها با سایر منظومه‌های مشابه، امید دارند مدل‌های نظری خود را دقیق‌تر کنند و به درکی جامع از سازوکارهای فیزیکی این ساختارهای کیهانی دست یابند.

این پژوهش برجسته در نشریه علمی "The Astrophysical Journal Letters" منتشر شده است.