یک فلاش اشعه ایکس رکوردشکنی ممکن است تولد یک مگنتار را آشکار کند

اخترشناسان مدت‌هاست که برای شناسایی برخورد بین ستاره‌های نوترونی بر انفجارهای کوتاه پرتوهای گاما تکیه کرده‌اند. این فلاش ها می توانند در کمتر از دو ثانیه ناپدید شوند. اکنون، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که برخی از ادغام‌های ستاره‌های نوترونی ممکن است فلاش‌های پرتو ایکس را تولید کنند که برای چند دقیقه قابل مشاهده باقی می‌مانند.

مطالعه منتشر شده در Science Bulletin شواهد قوی برای این ارتباط ارائه می دهد. این یافته‌ها این احتمال را افزایش می‌دهد که برخی درخشش‌های کیهانی مرموز، که توضیح منشأ آن‌ها دشوار بوده است، ممکن است در واقع از ادغام ستاره‌های نوترونی ناشی شوند.

از زمان پرتاب ماهواره کاوشگر اینشتین در ژانویه 2024، ستاره شناسان صدها فلش پرتو ایکس درخشان از کهکشان های دور را شناسایی کرده اند. این رویدادها که گذراهای پرتو ایکس سریع نامیده می شوند، چندین منشاء احتمالی دارند. برخی از آنها به مرگ ستارگان پرجرم مرتبط بوده اند، در حالی که برخی دیگر توضیحی برای آنها وجود ندارد.

تعیین علت آنها می تواند دشوار باشد زیرا ستاره شناسان اغلب نمی دانند که رویدادها چقدر دور هستند یا چقدر انرژی آزاد می کنند.

محققان گروه پروفسور Eleonora Troja، با حمایت یک کمک هزینه شورای تحقیقات اروپا (ERC)، مشاهداتی را به دست آوردند که به شناسایی منبع یکی از این گذراهای پرتو ایکس کمک کرد.

پس از دریافت هشدار از ماهواره کاوشگر انیشتین، این تیم به سرعت مشاهدات بعدی را با چندین ابزار، از جمله تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا (VLT) و آرایه بسیار بزرگ سازماندهی کرد. با مطالعه آنچه پس از انفجار باقی مانده است، محققان به این نتیجه رسیدند که ممکن است شاهد تشکیل یک مغناطیس بوده باشند که از برخورد (یا ادغام) دو ستاره نوترونی ایجاد شده است.

ستاره‌های نوترونی بقایای ستاره‌ای بسیار متراکم هستند که پس از پایان عمر ستارگان عظیم باقی می‌مانند. وقتی دو ستاره نوترونی ادغام می شوند، امواج گرانشی تولید می کنند که در فضا حرکت می کنند. نور تولید شده در طول این رویدادها می تواند به اخترشناسان کمک کند تا تشخیص دهند چه چیزی از برخورد جان سالم به در می برد.

انفجارهای کوتاه پرتو گاما به طور سنتی سیگنال الکترومغناطیسی اصلی مرتبط با ادغام ستاره های نوترونی بوده است.

پروفسور تروجا، که بخشی از همکاری اروپایی کاوشگر انیشتین و نویسنده همکار مقاله است، گفت: «با این حال، اگر بقایای برخورد یک مگنتار باشد، می تواند برای مدت طولانی تری به ترکیدن ادامه دهد. "مگنتارها به سرعت در حال چرخش ستارگان نوترونی با میدان های مغناطیسی عظیم هستند. هنگامی که آنها نیروی مغناطیسی خود را به محیط اطراف می میرند، می توانند هر انفجاری را درخشان تر و طولانی تر کنند. وقتی داده های اشعه ایکس را از این رویداد جدید دیدم، متوجه شدم که چیزی رخ داده است."

این رویداد با نام EP250704a/GRB 250704B در 4 ژوئیه 2025 توسط ماهواره های SVOM، Insight-HXMT و Einstein Probe شناسایی شد.

انفجار پرتو گامای آن تنها حدود نیم ثانیه طول کشید. در مقابل، کاوشگر انیشتین تابش پرتو ایکس درخشان را برای نزدیک به ده دقیقه ثبت کرد.

نیکولو پاسالوا، دانشجوی فارغ التحصیل، که مشاهدات بعدی را با استفاده از VLT در شیلی رهبری کرد، گفت: «این طولانی‌ترین فلاش سریع پرتو ایکس است که تاکنون از ادغام ستاره‌های نوترونی مشاهده شده است». "این فرصتی است برای داشتن یک صندلی در ردیف جلو برای افراطی ترین نیروهای جهان و کشف بیشتر اسرار آن."

محققان چندین سال را صرف یافتن ارتباطی محکم بین گذرهای پرتو ایکس سریع و ادغام ستاره های نوترونی کرده بودند. نامزدهای قبلی خیلی سریع محو شدند تا شواهد کافی ارائه کنند.

این بار، پاسالوا در عرض چند دقیقه پاسخ داد و اجازه داد مشاهدات شروع شود در حالی که رویداد هنوز آنقدر روشن بود که بتوان جزئیات را مطالعه کرد.

پاسالوا به یاد می‌آورد: «من با قطار به خانه می‌رفتم، و ناگهان با سرعت به زمان می‌رفتم تا یکی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های دنیا را از طریق لپ‌تاپم کنترل کنم.»

اندازه گیری فلش بیش از 6 میلیارد سال دور

پاسالوا و همکارانش با استفاده از ابزار X-Shooter VLT، نور رویداد را به اجزای جداگانه آن تقسیم کردند. آنها الگوهای جذب متمایزی را شناسایی کردند که به آنها اجازه می داد تا انتقال قرمز آن را اندازه گیری کنند، که نشان می دهد منبع چقدر دور است.

تیم انتقال قرمز z=0.6610 را اندازه گیری کرد. این نشان می دهد که انفجار مدت ها قبل از تشکیل خورشید ما و سیارات آن اتفاق افتاده است. نور آن قبل از رسیدن به زمین بیش از شش میلیارد سال سفر کرد.

سپس محققان به دنبال سرنخ مهم دیگری بودند.

آنها با استفاده از مشاهدات عمیق از ابزار FORS2 VLT، به دنبال یک ابرنواختر درخشان گشتند. اگر یک فلاش پرتو ایکس طولانی مدت در اثر فروپاشی یک ستاره پرجرم تولید شده باشد، معمولا یک ابرنواختر انتظار می رود.

در مجموع، فاصله اندازه‌گیری شده، عدم وجود یک ابرنواختر و ویژگی‌های انفجار شواهد محکمی را ارائه می‌کنند که نشان می‌دهد این رویداد از ادغام ستاره‌های نوترونی رخ داده است.

اگر رویدادهای دیگری مانند این پیدا شود، اخترشناسان ممکن است بتوانند تعیین کنند که ادغام ستاره های نوترونی چقدر مگنتار تولید می کند.

پاسالوا نتیجه می گیرد: «پیدا کردن تعداد بیشتری از این فلاش های پرتو ایکس می تواند کمک کند تا مشخص شود که ادغام ستاره های نوترونی چقدر مگنتارها را ایجاد می کند.

این تحقیق توسط یک همکاری بین المللی از ستاره شناسان انجام شد.

نویسندگان اصلی عبارتند از: آن لی (دانشگاه عادی پکن)، چن وی وانگ (آکادمی علوم چین)، نیکولو پاسالوا (دانشگاه رم تور ورگاتا)، جی آن (آکادمی علوم چین)

نویسندگان مربوطه عبارتند از: Binbin Zhang (دانشگاه نانجینگ)، Eleonora Troja (دانشگاه تور Vergata رم)، Yi-Han Iris Yin (دانشگاه هنگ کنگ)، Jing-Wei Hu (آکادمی علوم چین)، Hua-Li Li (آکادمی علوم چین)

مشاهدات VLT مورد استفاده در این مطالعه به عنوان بخشی از برنامه بزرگ 114.27LW (PI: Eleonora Troja) با عنوان "QUEENB: یک جستجو برای ادغام ستاره نوترون گریزان و سیاهچاله" انجام شد.

مواد ارائه شده توسط ERC BHianca. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دارویی که باعث می شود افراد کالری بیشتری بسوزانند - دانشمندان مطمئن نیستند که چگونه

"Crawzilla" - دانشمندان به تازگی بزرگترین خرچنگ شناخته شده آمریکای شمالی را پیدا کردند

دانشمند 7 مورد از عجیب ترین کارهایی که قهوه با بدن شما انجام می دهد را فاش کرد

یک قرص ساده می تواند آسیب چشم دیابتی را قبل از از دست دادن بینایی درمان کند