«هیولای کیهانی» انرژی یک میلیارد خورشید را از خود بیرون می‌دهد

به گزارش همشهری آنلاین به نقل از لایوساینس این نوع ستاره که به آنها «مغنااختر» یا «ستاره مغناطیسی» می‌گویند، یک ستاره نوترونی با میدان مغناطیسی بسیار قوی است و مغنااخترها اغلب بدون هیچ هشداری به ناگهان مقدار زیادی انرژی را از خود بیرون می‌دهد.

گرچه این نوع ستاره‌ها ممکن است هزاران بار درخشان‌تر از خورشید ما باشند، اما فوران‌هایشان آنچنان غیرقابل‌پیش‌بینی و کوتاه‌مدت است که یافتن و بررسی‌شان برای اخترفیزیکدان‌ها کاری مشکل است.

با این حال پژوهشگران اخیرا توانسته‌اند یکی از این فوران‌های انرژی را ثبت کنند و نوسان‌ها در درخشندگی یک مغنااختر را محاسبه کنند. این دانشمندان دریافتند این مغنااختر دوردست در مدتی حدود یک دهم ثانیه مقدار انرژی در حدی که خورشید ما در طول ۱۰۰۰۰ سال تولید می‌کند، آزاد کرده است.

ستاره نوترونی هنگامی تشکیل می‌شود که یک ستاره بزرگ در پایان عمرش به روی خود فرو می‌ریزد. هنگامی این ستاره می‌میرد و به شکل یک ابرنواختر در می‌آید، پروتون‌ها و الکترون‌ها در مرکز آن به صورت یک توده فشرده خورشیدی در می‌آیند که گرانش شدید را با چرخش با سرعت بالا و نیروهای مغناطیسی ترکیب می‌کند. نتیجه ایجاد یک ستاره نوترونی است که جرمی حدود ۱.۳ تا ۲.۵ جرم خورشیدی (جرم خورشیدی معادل جرم خورشید ما یا حدود ۳۳۰۰۰۰ برابر جرم کره زمین است) را در کره‌ای به قطر فقط ۲۰ کیلومتر جای داده است.

ماده در ستاره نوترونی آنقدر متراکم است که جرمی به اندازه یک حبه قند وزنی بیش از یک میلیارد تن خواهد داشت و کشش گرانشی ستاره نوترونی آنقدر شدید است که افتادن یک تکه خمیر شیرین روی آن و برخوردش به سطح ستاره می‌تواند نیرویی معادل ۱۰۰۰ بمب هیدروژنی آزاد کند.

مغنااخترها ستاره‌های نوترونی با میدان مغناطیسی ۱۰۰۰ بار قوی‌تر از سایر ستاره‌های نوترونی هستند و قدرت مغناطیسی‌شان از هر جسم مغناطیسی دیگری در جهان بیشتر است.

آلبرتو جی کاسترو-تیرادو، استاد پژوهشی انستیتوی اخترفیزیک آندولسیا در شورای پژوهشی اسپانیا  و نویسنده اصلی مقاله این بررسی می‌گوید خورشید ما در مقایسه با این ستاره‌های درخشان متراکم حتی هنگامی در حالت فوران نیستند، رنگ می‌بازد.

او می‌گوید: «مغنااخترها حتی در حالت غیرفعال می‌توانند ۱۰۰۰۰۰ برابر خورشید ما درخشندگی داشته باشند. اما در مورد فوران مورد بررسی ما با نام GRB2001415- انرژی آزادشده معادل انرژی تابیده‌شده از خورشید در طول ۱۰۰۰۰۰ سال است.

به گفته ویکتور رگلرو، یکی دیگر از این پژوهشگران و رئیس «آزمایشگاه پردازش تصویر فرابنفش» این مغنااختر که این فوران کوتاه‌مدت عظیم را ایجاد کرده است در کهکشان «تندیسگر»- کهکشانی مارپیچی در فاصله ۱۳ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد .

این فوران عظیم در ۱۵ آوریل ۲۰۲۰ بوسیله ابزار «پایشگر تعامل‌های جوی-فضایی» (ASIM) در ایستگاه فضایی بین‌المللی شناسایی و پژوهشگران در ۲۲ دسامبر یافته‌هایشان درباره آن را در ژورنال Nature منتشر کردند.

«هوش مصنوعی» در ابزار ASIM توانست این فوران را شناسایی کند و به پژوهشگران امکان آنالیز این خروج شدید کوتاه‌مدت انرژی را بدهد. این فوران فقط ۱۶ صدم ثانیه طول کشید و سیگنالش آنقدر به سرعت خاموش شد که در داده‌ها تقریبا از نویز پس‌زمینه‌ای غیرقابل‌تشخیص بود. این پژوهشگران بیش از یک سال را صرف آنالیز دو ثانیه گردآوری داده‌های ASIM کردند و آن را بر اساس برون انرژی مغنااختر به چهار دوره تقسیم کرند و بعد نوسان‌ها در میدان مغناطیسی ستاره را ناشی از این پالس انرژی را در هنگامی که در اوج خود بود، اندازه گرفتند.

رگلرو گفت این فوران مانند این بود که این مغنااختر تصمیم گرفته بود با بیرون دادن انرژی «یک میلیارد خورشید» از «انزوای کیهانی‌اش» خارج شود.

فقط حدود ۳۰ مغنااختر در میان حدود ۳۰۰۰ ستاره نوترونی شناسایی‌شده وجود دارند و این دورترین فوران مغنااختری بود که تا به حال شناسایی شد بود. دانشمندان حدس می‌زنند که چنین فوران‌هایی ممکن است ناشی از ستاره‌لرزه‌هایی باشد که لایه بیرونی کشسان مغنااختر را پاره می‌کنند.