مشاهدات «پیشگامانه» نشان می دهد که یک "گوز" غول پیکر کیهانی در حال ساختن یک ستاره زامبی متزلزل است که مکررا به ما چشمک می زند.

یک مطالعه جدید نشان می دهد که یک "گوز" کیهانی عظیم و در حال انجام باعث می شود یک ستاره زامبی مرموز به طور مکرر شعله ور شود و پالس های درخشان پرتوهای ایکس به سمت زمین بتابد. مشاهدات بی‌سابقه چگونگی تعامل برخی از افراطی‌ترین اجرام جهان با یکدیگر را روشن می‌کند.

در حدود 13000 سال نوری از زمین یک منظومه ستاره ای دوتایی غیرمعمول به نام BP Crucis قرار دارد. این ستاره حاوی یک ستاره ابرغول آبی تقریبا 60 برابر بزرگتر از خورشید است که Wray 977 نامیده می شود، در کنار یک ستاره نوترونی - بقایای مرده و فوق متراکم ستاره ای که از طریق یک ابرنواختر منفجر شده است - که ستاره شناسان آن را GX 301-2 نامیده اند.

این «زامبی» ستاره‌ای، که جرمی برابر با ستاره‌ی خانه‌ی ما دارد که در جسمی تقریبا 12 مایلی (20 کیلومتری) قرار گرفته است، نوعی ستاره نوترونی به نام تپ‌اختر است که میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارد و به سرعت می‌چرخد. این بدان معنی است که دائما یک پرتوی متزلزل از تشعشعات الکترومغناطیسی قدرتمند، از جمله اشعه ایکس، در فواصل زمانی معین به کیهان پرتاب می کند. هنگامی که این پرتو با زمین همسو می شود - تقریبا هر 11 دقیقه، در مورد GX 301-2 - تلسکوپ های سیاره ما یک فلاش را تشخیص می دهند.

با این حال، بر خلاف بسیاری از تپ اخترهای شناخته شده دیگر، GX 301-2 همچنین شعله های پرتو ایکس مکرر (جدا از پرتوهای معمولی) از خود ساطع می کند که باعث می شود در فواصل مکرر بسیار درخشان تر بدرخشد. و تا به حال، محققان مطمئن نبودند که چرا.

در مطالعه جدید که در 18 سپتامبر در مجله Science Advances منتشر شد، محققان از ماموریت تصویربرداری و طیف‌سنجی اشعه ایکس (XRISM) - یک تلسکوپ فضایی که به طور مشترک توسط ناسا و آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن اداره می‌شود - برای نگاهی دقیق‌تر به BP Crucis استفاده کردند. با انجام این کار، آنها دریافتند که ستاره نوترونی هر بار که از میان ستون غول پیکری از "پلاسمای باد ستاره ای" عبور می کند، شعله ور می شود که از شریک غول پیکر خود به بیرون پرتاب می شود.

مشاهدات جدید نشان می دهد که GX 301-2 هنگام عبور از توده باد ستاره ای که توسط Wray 77 به بیرون پرتاب می شود، شعله ور می شود. این انیمیشن نشان می دهد که چگونه پلاسما به اطراف می چرخد ​​و با ستاره نوترونی متزلزل تعامل می کند. (اعتبار تصویر: مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا/آزمایشگاه تصویر مفهومی) این اولین باری است که محققان تا به حال این نوع مواد ستاره ای را در تعامل با یک ستاره نوترونی یا هر باقیمانده ستاره ای مشابه دیگر شناسایی کرده اند که دری را برای مطالعه سیستم های مشابه در آینده باز می کند.

روی راهین، نویسنده اول این مطالعه، محقق دانشگاه مریلند، شهرستان بالتیمور (UMBC) و مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در بیانیه‌ای گفت: «ما هرگز نشانه‌های واضحی از سقوط پلاسمای باد بر روی یک جسم فشرده ندیده‌ایم.» اکنون می‌توانیم درک خود از این فرآیندها را با جزئیات بسیار بیشتری آزمایش کنیم.»

هر کسی آن را بو کرد ... منفجر می شود؟

همه ستارگانی که به طور فعال از طریق همجوشی هسته ای می سوزند، جریان های تابشی و ذرات باردار به نام باد ستاره ای آزاد می کنند. خورشید چنین جریانی به نام باد خورشیدی از خود ساطع می‌کند که می‌تواند نمایش‌های پر جنب و جوش شفق قطبی را در نزدیکی قطب‌های زمین ایجاد کند.

با این حال، ستارگان عظیمی مانند Wray 977 بادهای ستاره ای را می وزند که بسیار شدیدتر هستند. ابرغول آبی یک توده غول پیکر از گاز یونیزه یا پلاسما غلیظ ساطع می کند که با سرعتی در حدود 335000 مایل در ساعت (540000 کیلومتر در ساعت) می ریزد. (دانشمندان فکر می کنند که باد ستاره ای به دلیل اثرات گرانشی همسایه فوق متراکم ستاره، احتمالا به صورت یک ستون منفرد و متمرکز ساخته شده است.)

GX 301-2 هر 41.5 روز یک بار دور Wray 977 را می‌چرخاند و هنگامی که به نزدیک‌ترین و دورترین نقاط از شریک خود می‌رسد، شعله‌های اشعه ایکس خود را تجربه می‌کند و قوی‌ترین شعله‌ها در نزدیک‌ترین نقطه‌اش رخ می‌دهد. در نتیجه، محققان مدت‌ها گمان می‌کردند که این شراره‌ها زمانی رخ می‌دهد که ستاره نوترونی از میان ستون باد ستاره‌ای عبور می‌کند. با این حال، آنها راهی برای اثبات این موضوع بدون شواهد بیشتر نداشتند.

XRISM توانست طیف های دقیقی از GX 301-2 و توده پلاسمایی Wray 77 را ضبط کند و به محققان این امکان را می دهد تا نحوه تعامل مواد باد ستاره ای با ستاره نوترونی را به دقت شبیه سازی کنند. (اعتبار تصویر: مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا، JAXA/NASA، Rahin و همکاران 2026) نمایندگان ناسا نوشتند که طی یک دوره رصدی 16 ساعته که با یکی از شعله های ستاره نوترونی مصادف شده بود، محققان از XRISM برای گرفتن طیف های پرتو ایکس با جزئیات بسیار استفاده کردند و "خطوط گسیل و جذب سریع در حال تغییر" را آشکار کردند که نشان می داد چگونه ستون در اطراف GX 301-2 جریان می یابد.

نظما اسلام، اخترشناس مرکز علوم طبیعی Manipal در هند و قبلا محقق در UMBC و ناسا گودارد، در این بیانیه گفت: «ما می‌توانیم ببینیم که چگونه جریان متراکم پلاسما بسیار نزدیک به ستاره نوترونی عمل می‌کند.» واضح بود که این مشاهدات پیشگامانه بودند، اما در عین حال این بدان معنا بود که تجزیه و تحلیل باید به طور ویژه دقیق باشد.

داستان های مرتبط

"ستاره زامبی" افراطی که قادر است اتم های انسان را از هم جدا کند در حال تیراندازی در کهکشان راه شیری است - و هیچ کس نمی داند از کجا آمده است.

"یکی از آن لحظات "وای" نادر: ستاره زامبی در نزدیکی زمین دارای یک موج شوک رنگین کمانی است که "نباید وجود داشته باشد"

ابرنواختری که 843 سال پیش آسمان زمین را روشن کرد، یک "ستاره زامبی" گلدار در قلب خود دارد - و هنوز هم در حال انفجار است.

با استفاده از این داده‌ها، محققان می‌توانند دقیقا نحوه سقوط و چرخش پلاسما به ستاره نوترونی در حال عبور را شبیه‌سازی کنند. هنگامی که مواد ستاره ای به اندازه کافی روی سطح آن انباشته شد، زامبی ستاره ای منفجر می شود و جرقه های درخشانی را که می توانیم روی زمین تشخیص دهیم، آزاد می کند.

این تیم اکنون امیدوار است که از XRISM برای مطالعه رویدادهای شعله ور آینده استفاده کند تا رابطه بین GX 301-2 و ستون باد Wray 977 را بهتر درک کند.

برایان ویلیامز، دانشمند پروژه XRISM در ناسا گودارد، در این بیانیه گفت: "سیستم BP Crucis یک آزمایشگاه ایده آل برای مطالعه برافزایش تپ اخترهای تغذیه شده با باد است."