برای اولین بار، مشاهده در پرتوهای ایکس یک ستاره نوترونی با میدان مغناطیسی شدید، یک آهنربا، وجود و حرکات معادل لکه های خورشیدی را آشکار می کند. این چیزی است که داده های جمع آوری شده توسط ابزار Nicer در ISS نشان می دهد.
[در ویدئو] انفجارهای پرتو گاما: برخورد ستاره های نوترونی جهان را روشن می کند انفجارهای پرتو گاما درخشان ترین رویدادهای جهان در زمینه امواج الکترومغناطیسی هستند. ما می‌توانیم به‌طور متوسط روزی یک مورد را در طاق آسمانی مشاهده کنیم و آنها در کهکشان‌های دور اتفاق می‌افتند. دو نوع کوتاه و بلند وجود دارد. این ویدیو ماهیت انفجارهای کوتاه را توضیح می دهد.
ستاره های نوترونی ستارگانی عجیب و غریب هستند که وجود آنها در دهه 1930 پیش بینی شده بود. آنها می توانند زمانی تشکیل شوند که جرم یک ستاره از 8 خورشید بیشتر شود. سپس زمانی فرا می رسد که واکنش های گرما هسته ای تولید کننده فشار تشعشع مخالف فروپاشی تحت گرانش خود این ستارگان متوقف می شود. قلب آهنی آنها منفجر خواهد شد و مجموعه ای از پدیده های پیچیده را ایجاد می کند که در ویدیوی CEA در انتهای این مقاله مورد بحث قرار گرفته و منجر به انفجاری می شود، به طور دقیق تر چیزی که ابرنواختر نوع دوم نامیده می شود. در بسیاری از موارد، تنها چیزی که باقی می ماند یک ستاره فشرده است که در حجمی به قطر چند ده کیلومتر تقریباً یک جرم خورشیدی را جمع می کند (در بقیه، یک سیاهچاله تشکیل می شود). انقباض اکثر الکترون‌ها و پروتون‌های موجود در هسته آهنی ستاره را قبل از انفجار مجبور می‌کند تا در یک واکنش واپاشی بتا معکوس با هم ترکیب شوند و نوترون تولید کنند، از این رو نام این ستاره‌های عجیب و غریب است.
اولین آثاری که بر اساس آن نظریه‌های ستاره‌های نوترونی و فروپاشی گرانشی منجر به تشکیل سیاه‌چاله در اواخر دهه 1950 و اوایل دهه 1960 ساخته می‌شود، به سال 1939 بازمی‌گردد و ما آنها را مدیون رابرت اوپنهایمر هستیم. اینها مقالاتی هستند که با همکاری شاگردانش در آن زمان نوشته شده است: " درباره هسته های عظیم نوترونی "، با جورج ولکوف، و " درباره انقباض گرانشی ادامه دار"، با هارتلند اسنایدر.
ستاره نوترونی چیست؟ تفاوت این ستاره ها با خورشید ما چیست؟ توضیحات رولاند لهوک، اخترفیزیکدان در CEA. ویدیویی که با همکاری L'Esprit Sorcier تهیه شده است. © CEA Research
هنوز لازم است تا سال 1967، با مشاهده اولین تپ اختر توسط جوسلین بل و سپس تفسیر آن به عنوان یک ستاره نوترونی در حال چرخش توسط توماس گلد و فرانکو پاچینی، منتظر ماند تا جامعه اخترفیزیکدانان از وجود این ستارگان جذاب متقاعد شوند. با خواص عجیب آنها از ماده ای به قدری متراکم ساخته شده اند که وزن یک قاشق چای خوری به اندازه یک کوه روی زمین است. میدان گرانش به قدری در آنجا شدید است که برای توصیف آنها باید به نظریه نسبیت عام متوسل شد و حتی آنها آزمایشگاهی برای آزمایش سایر نظریه های نسبیتی گرانش مانند، برای مثال، نظریه نسبیت پیچیده هستند.
چند سالی است که کشف شده است که برخی از ستاره های نوترونی دارای میدان های مغناطیسی فوق العاده قوی هستند. بنابراین ما از مگنتار برای تعیین این ستاره های مغناطیسی صحبت می کنیم. یک ستاره نوترونی معمولی در حال حاضر به شدت مغناطیسی شده است، زیرا قدرت میدان مغناطیسی آن به طور متوسط 10 میلیارد بار قوی تر از آهنربای یخچال است. اما یک مگنتار معمولاً یک هزار برابر قوی‌تر دارد.
مغناطیس‌ها مانند خورشید می‌چرخند و مانند تمام ستارگان نوترونی، دمای سطح بالایی دارند. بنابراین می تواند با پلاسمای مغناطیسی خود پدیده هایی مشابه آنچه در سطح خورشید وجود دارد ایجاد کند، یعنی حلقه های تاجی خاص.
دانشمندان بر این باورند که نقاط داغ SGR 1830 به احتمال زیاد شبیه پایه های حلقه های تاجی هستند که اغلب در خورشید دیده می شوند. در این نمای فرابنفش شدید از رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا، حلقه‌های گاز یونیزه شده میدان‌های مغناطیسی را که از سطح خورشید به دنبال خطوط میدان خود بیرون می‌آیند، ردیابی می‌کنند. © NASA, SDO
به یاد بیاورید که حلقه‌های تاجی، مانند لکه‌های خورشیدی ، به شدت به میدان مغناطیسی خورشیدی مرتبط هستند و مناطق فعال خورشید را تشکیل می‌دهند که در آن پدیده‌های فوران اغلب با خطوطی از میدان‌های مغناطیسی شدید و پویا رخ می‌دهند که می‌توانند انرژی زیادی را قبل از رها کردن آن ذخیره کنند.
با این حال، اعتقاد بر این است که سطح یک ستاره نوترونی تا حد زیادی جامد است و از هسته‌های آهنی تشکیل شده است، در حالی که درون آن به طور فزاینده‌ای تحت سلطه نوترون‌هایی قرار می‌گیرد که در کنار هم قرار می‌گیرند، تا زمانی که یک ستاره در ستاره فرو می‌رود، تا زمانی که فشارها و دماها منجر به ظاهر شدن یک ثابت شود. وضعیت نادرست ماده هسته ای و احتمالاً با تشکیل کواگما .
با این حال، ما می‌توانیم سعی کنیم ساختار و تکامل ستارگان نوترونی را از طرق مختلف، به‌ویژه با مطالعه تابش اشعه ایکس آن‌ها ، بهتر درک کنیم، و این همان کاری است که اخترفیزیک‌دانان با ابزار کاوشگر ترکیب داخلی ستاره نوترونی ناسا ( Nicer ) روی کشتی انجام می‌دهند. ISS .
Nicer به آنها اجازه داد تا نگاهی دقیق‌تر به یک مگنتار که قبلاً دیده شده بود به نام SGR 1830-0645 (به اختصار SGR 1830) بیاندازند. این به طور قابل توجهی توسط یک فوران پرتو ایکس قوی در 10 اکتبر 2020 نشان داده شد که توسط رصدخانه نیل گرلز سویفت ناسا از فضا مشاهده شد.
نمایشی از کشف انجام شده با مگنتار SGR 1830. برای به دست آوردن ترجمه فرانسوی نسبتاً دقیق، روی مستطیل سفید در پایین سمت راست کلیک کنید. سپس باید زیرنویس انگلیسی ظاهر شود. سپس روی مهره سمت راست مستطیل، سپس بر روی “Subtitles” و در نهایت بر روی “Translate automatically” کلیک کنید. "فرانسوی" را انتخاب کنید. © مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا
SGR 1830 جایی در کهکشان راه شیری در جهت صورت فلکی سپر سوبیسکی (Scutum) قرار دارد، یک صورت فلکی کوچک که درست در شرق دم مار قرار دارد. همانطور که در ویدئوی بالا و پستی در The Astrophysical Journal Letters توضیح داده شد، نگاه سوئیفت و همچنین نگاه Nicer، مجموعه ای از پالس های تناوبی را در حوزه پرتو ایکس برجسته می کند که نشان می دهد این ستاره هر 10.4 ثانیه یک نوترون می چرخد.
با این حال، همیشه با بررسی دقیق تر، تکانه ها سه برابر و در نهایت دو برابر می شوند. بهترین راه برای تفسیر این مشاهدات این است که در ابتدا سه منطقه بسیار گرم و در نتیجه درخشان را به دلیل دمای بیش از یک میلیون درجه درگیر کنیم. در واقع تئوری در مورد این مناطق این است که آنها معادل لکه های خورشیدی و پایه های حلقه های تاجی خورشید هستند. دو تا از آن‌ها جابه‌جا می‌شدند و در نهایت با هم ادغام می‌شدند و این مناطق به ویژه روشن را از سه به دو کاهش می‌دادند. در طی این جابجایی‌ها، پوسته ستاره به صورت موضعی ذوب می‌شد و حرکاتی مشابه حرکات تکتونیک صفحه‌ای روی زمین نیز در تعامل با دینامیک حلقه‌های تاجی مغناطیسی رخ می‌داد.
آنچه مسلم است این است که برای اولین بار شاهد تکامل انواع "لکه های خورشیدی" در سطح یک ستاره نوترونی هستیم.
انفجار ستارگان بسیار پرجرم در ابرنواخترهای گرانشی، محیط بین ستاره ای را با عناصر شیمیایی سنتز شده توسط همجوشی هسته ای غنی می کند، در حالی که در اثر فروپاشی هسته ستاره، یک ستاره نوترونی یا یک سیاهچاله ایجاد می شود. انتقال بین فروپاشی هسته و بیرون راندن پوشش ستاره چالشی برای درک نظری ابرنواخترها است. یک آزمایش هیدرولیکی طراحی و انجام شده در CEA امکان بازتولید بر اساس قیاس یکی از پدیده های ناپایداری هیدرودینامیکی را فراهم کرد که انفجار را تسهیل می کند. این رویکرد تجربی مکمل شبیه سازی عددی است. این تجربه متحرک و همچنین توضیحات مفصل درباره انفجار ابرنواخترها و تشکیل ستاره های نوترونی را کشف کنید. این فیلم انیمیشنی توسط CEA و ERC تهیه شده و توسط استودیو Animea کارگردانی شده است. طراحی علمی و فنی: T. Foglizzo, J. Guilet, G. Durand (CEA). © CEA Research
!
از ثبت نام شما سپاسگزاریم.
خوشحالم که شما را در جمع خوانندگان ما دارم!
آسمان اشعه ایکس که قبلاً آن را ندیده اید!

source