رقص خیره‌کننده سفید و سیاه
گروهی از ستاره شناسان مدارکی یافته‌اند که نشان میدهد ستاره ای به دور جسمی که احتمالا یک سیاهچاله است هر ساعت دو بار گردش می‌کند. این یکی از نزدیک‌ترین و کوتاه‌ترین مدارهای ستاره‌ای است که در اطراف سیاهچاله‌های احتمالی رؤیت شده است.
این کشف با کمک رصدخانه پرتوایکس چاندارا، متعلق به آژانس فضایی آمریکا (ناسا) و در همکاری با دو رصدخانه زمینی NuStar متعلق به ناسا و آرایه فشرده تلسکوپ‌های استرالیا صورت گرفته است.
این زوج ستاره‌ای در خوشه کروی 47 توکان قرار دارد. این خوشه ستاره‌ای فشرده، در کهکشان ما و در فاصله 14800 سال نوری از زمین قرار دارد.
خوشه 47 توکان در آسمان نیمکره جنوبی
Image Credit & Copyright: Dieter Willasch/APOD
ستاره شناسان مدت طولانی است که این دوتایی را زیر نظر دارند و رصد می‌کنند. در سال 2015 ستاره شناسان رادیویی متوجه شدند احتمال بالایی وجود دارد که یکی از اعضای این منظومه دوتایی یک سیاهچاله باشد که در حال بلعیدن مواد از ستاره همدم خود است. ستاره همدم این منظومه، یک کوتوله سفید است. ستاره‌ای که درواقع باید آن را بازمانده ستاره‌ای مانند خورشید در نظر گرفت. زمانی که این‌چنین ستاره‌ای سوخت هیدروژنی خود را به اتمام می‌رساند، لایه‌های بیرونی آن در فضا پراکنده‌شده و در جای ستاره قدیمی توده فشرده و چگالی باقی می‌ماند که به کوتوله سفید معروف است.
رصدهای تازه‌ای که به کمک رصدخانه پرتوایکس چاندرا صورت گرفته است نشان میدهد این زوج که به نام X9 شناخته می‌شود، هر 28 دقیقه یک‌بار و به‌طور منظم درخشش خود را در طول‌موج‌های پرتوایکس تغییر میدهد. دلیل این تناوب درخشندگی و تابش پرتوایکس احتمالا به این مسئله برمی‌گردد که ستاره کوتوله سفید در این مدت یک‌بار به دور سیاهچاله همدم خود در حال چرخش است. این داده‌های چاندرا همچنین نشانه‌هایی از وجود اکسیژن در این سامانه دوتایی را آشکار کرده است که با حضور کوتوله سفید در این منظومه همخوانی دارد.
بدین ترتیب به نظر می‌آید در این منظومه شاهد حضور کوتوله سفیدی در اطراف یک سیاهچاله هستیم که هر ساعت 2 بار آن را دور می‌زند و مدار آن نسبت به سیاهچاله تنها 2 و نیم برابر فاصله زمین تا ماه است.
به گفته آرش بهرامیان از دانشگاه آلبرتا در ادمونتون که یکی از نویسندگان مقاله‌ای است که این یافته در آن مورداشاره قرارگرفته است؛ موادی که از این ستاره و تحت تأثیر گرانش سیاهچاله جدا می‌شوند، قرص مواد را در اطراف سیاهچاله تشکیل می‌دهند، اما محاسبات فعلی نشان میدهد که این ستاره درنهایت به درون سیاهچاله سقوط نخواهد کرد و از بین نمیرود بلکه در مداری در اطراف این سیاهچاله پایدار خواهد شد.
Credit: X-ray: NASA/CXC/University of Alberta/A.Bahramian et al.; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss
باوجودی که – اگر این محاسبات درست بوده و تأیید شوند – این کوتوله سفید درخطر فوری سقوط درون سیاهچاله قرار ندارد الا سرنوشت نهایی آن نیز چندان آشکار نیست.
کرگ هاینک، یکی دیگر از پژوهشگران این طرح می‌گوید: «اگر این روند سرقت جرم از کوتوله سفید ادامه یابد ممکن است درنهایت این ستاره به‌قدری جرم از دست بدهد که درنهایت جرم باقی‌مانده قابل‌مقایسه با یک سیاره باشد و حتی ممکن است به‌طور کامل مواد تشکیل‌دهنده این کوتوله سفید تبخیر شود.»
اما سوال مهم درباره این ستاره این است که چطور در چنین فاصله نزدیکی از یک سیاهچاله، ستاره‌ای می‌تواند پایدار بوده و در چنین مدار نزدیکی نسبت به سیاهچاله در حال چرخش باشد.
یکی از فرضیات موجود این است که این سیاهچاله زمانی که همدم آن مرحله غول سرخی خود را سپری می‌کرده در مجاورت آن قرارگرفته و بعد از بیرون راندن لایه‌های بیرونی غول سرخ، هسته ستاره باقی‌مانده که کوتوله سفید فعلی را تشکیل میدهد در مدار این سیاهچاله قرارگرفته است. این دو در گردش به دورهم باعث تابش امواج گرانشی شده و در این روند مدار کوتوله سفید به حدی به سیاهچاله نزدیک شده که سیاهچاله شروع به ربودن جرم از همدم خودکرده است.
البته اگر این سناریو درست باشد، امواج گرانشی آزادشده به‌قدری ضعیف است که فناوری فعلی ما در آشکارساز لایگو قادر به تفکیک و شناسایی آن نخواهد بود؛ اما نسل‌های بعدی آشکارسازهای امواج گرانشی میتوانند نشانه و اثر چنین امواجی را آشکار کنند.
البته این تنها توضیح درباره این پدیده نیست. توضیح دیگری که وجود دارد به این برمی‌گردد که در این سامانه یک ستاره نوترونی به‌جای سیاهچاله قرار داشته باشد. در این سناریو ستاره نوترونی با جرمی که از همدم کوتوله سفید خود می‌رباید سرعت دورانش بیشتر شده و درنهایت به‌جایی می‌رسد که در هر ثانیه چند هزار بار به دور محور دوران خود می‌چرخد. تاکنون نمونه‌هایی از چنین ستاره‌های نوترونی که به تپ اخترهای میلی‌ثانیه‌ای معروف هستند شناسایی‌شده است اما نویسندگان این مقاله با توجه به مجموعه داده‌هایی که در اختیاردارند، به این سناریو علاقه چندانی ندراند بااین‌وجود بر اساس مدارک موجود نمی‌توان این فرض را نیز به‌طور کامل رد کرد.
این گروه به رصدهای خود از این مجموعه ادامه خواهند داد و در آینده نیز در مجموعه ستاره‌های خوشه‌های کروی به دنبال رد دوتایی‌هایی خواهند گشت که یکی از مؤلفه‌های آ ن را سیاهچاله‌ای تشکیل داده باشد.
نکته مهمی که در این باره باید یادآور شد این است که در این داستان و در صورت درست بودن وجود سیاهچاله در این سامانه، ما با سیاهچاله‌ای مواجه هستیم که جرم آن قابل‌مقایسه با ستاره‌ها است و به عبارتی احتمالا در پایان عمر یک ستاره به وجود آمده است. این سیاهچاله‌های جرم‌های قابل‌مقایسه با جرم‌های ستاره ای دارند و نباید آن‌ها را با اَبَر سیاهچاله‌هایی که در مرکز کهکشان کمین کرده‌اند اشتباه گرفت.
–
پوریا ناظمی
No tags for this post.
