۲۸ اسفند ۱۴۰۱ - ۰۹:۰۴
عجیب‌ترین اجرامی که در جهان وجود دارند
جهان از پدیده‌های جالبی تشکیل شده است که پرداختن به آنها، دانش بالای انسان را می‌طلبد و می‌تواند به او در درک نخستین سال‌های حیات جهان کمک کند.
به گزارش ایران اکونومیست، در سرتاسر جهان، مجموعه بزرگی از اجرام وجود دارد که درک کنونی ما از فیزیک، نجوم و به طور کلی علم را به چالش می‌کشد. از سیاه‌چاله‌ها گرفته تا اجرام میان‌ستاره‌ای، جهان تعداد باورنکردنی از اجرام اسرارآمیز را در خود جای داده است که ذهن انسان را هم مسحور و هم گیج می‌کند.
در این گزارش، به بررسی ۱۰ مورد از عجیب‌ترین اجرامی می‌پردازیم که در حال حاضر در جهان شناخته شده هستند. این گزارش، یک تحلیل مستقیم را در مورد برخی از ناهنجاری‌های علمی با تمرکز بر نظریه‌ها، فرضیه‌ها و توضیحات جاری در مورد وجود و عملکرد آنها در زمان و مکان ارائه می‌کند.
- پادماده
- ریزسیاه‌چاله
- ماده تاریک
- سیارات فراخورشیدی
- اختروش
- سیاره سرگردان
- اوموآموا
- ستاره‌های نوترونی
- جرم هوگ
- مگنتار
پادماده
«پادماده»(Antimatter) همان گونه که از نام آن پیداست، نقطه مقابل ماده عادی است. پادماده نخستین بار در سال ۱۹۳۲ توسط «پل دیراک»(Paul Dirac)، فیزیک‌دان بریتانیایی کشف شد. دیراک در تلاش برای ترکیب نظریه نسبیت با معادلاتی که بر حرکت الکترون‌ها نظارت می‌کردند، این فرضیه را مطرح کرد که برای کارآیی محاسباتش باید یک ذره موسوم به «پوزیترون»(Positron) وجود داشته باشد که مشابه الکترون اما با بار مخالف است. با وجود این، در دهه ۱۹۵۰ بود که مشاهدات دیراک با ظهور شتاب‌دهنده‌های ذرات مورد آزمایش قرار گرفت. این آزمایش‌ها نه تنها شواهدی را مبنی بر وجود پوزیترون‌های دیراک ارائه دادند، بلکه به کشف عناصر پادماده اضافی به نام‌های پادنوترون، پادپروتون و پاداتم کمک کردند.
با ادامه پژوهش‌ها مشخص شد که وقتی این شکل‌های پادماده با ماده برخورد می‌کنند، فورا یکدیگر را از بین می‌برند و به انفجار ناگهانی انرژی منجر می‌شوند. پادماده تا به امروز موضوع بسیاری از آثار علمی-تخیلی بوده زیرا پتانسیل آن برای پیشرفت‌های علمی در قلمرو فیزیک، خارق‌العاده است.
به رغم اعتقاد گسترده دانشمندان مبنی بر اینکه پادماده یک نقش حیاتی در شکل‌گیری اولیه جهان ما در طول انفجار بزرگ داشته، پادماده در جهان کاملا نادر است.نقش پادماده در شکل‌گیری کیهان
به رغم اعتقاد گسترده دانشمندان مبنی بر اینکه پادماده یک نقش حیاتی در شکل‌گیری اولیه جهان ما در طول انفجار بزرگ داشته، پادماده در جهان کاملا نادر است. دانشمندان معتقد بودند که در طول این سال‌های شکل‌گیری، ماده و پادماده احتمالا به یک اندازه متعادل بوده‌اند اما با گذشت زمان، اکنون اعتقاد بر این است که ماده به عنوان عامل غالب در ترکیب جهان ما، جایگزین پادماده شده است. مشخص نیست چرا این اتفاق افتاده است زیرا مدل‌های علمی کنونی قادر به توضیح دادن این اختلاف نیستند.
علاوه بر این، موضوع برابر بودن پادماده و ماده در سال‌های اولیه جهان، از نظر تئوری غیرممکن است زیرا اگر چنین بود، برخورد آنها مدت‌ها پیش یکدیگر را نابود می‌کرد. به همین دلیل، پادماده بارها ثابت کرده که مفهومی جذاب است و همچنان برخی از بزرگترین ذهن‌های زمینی را شگفت‌زده می‌کند.
ریزسیاه‌چاله
«ریزسیاه‌چاله‌ها»(Mini black holes) یا میکروسیاه‌چاله‌ها، مجموعه‌ای از سیاه‌چاله‌ها هستند که وجود آنها نخستین بار توسط «استیون هاوکینگ»(Stephen Hawking) در سال ۱۹۷۱ پیش‌بینی شد. گمان می‌رود که سیاه‌چاله‌ها در سال‌های اولیه عمر کیهان و در حوالی زمان انفجار بزرگ شکل گرفته باشند. ریزسیاه‌چاله‌ها در مقایسه با انواع بزرگ‌تر خود، بسیار کوچک هستند و می‌توانند افق رویدادی به اندازه عرض یک ذره اتمی داشته باشند. دانشمندان در حال حاضر بر این باورند که میلیاردها ریزسیاه‌چاله در جهان ما وجود دارند که شاید برخی از آنها در منظومه شمسی وجود داشته باشند.
نظریه‌های کنونی نشان می‌دهند که یک ریزسیاه‌چاله می‌تواند به اندازه کوه اورست ماده داشته باشد.
شواهدی از وجود سیاه‌چاله‌های کوچک در جهان
دقیقا نمی‌توان پاسخ داد اما می‌توان گفت که تا به امروز هیچ ریزسیاه‌چاله‌ای مشاهده یا مطالعه نشده است. وجود آنها در این زمان، یک موضوع کاملا نظری است. اگرچه ستاره‌شناسان و فیزیکدانان قادر به تولید یا بازآفرینی شواهدی نبوده‌اند که وجود آنها در جهان را تایید کند اما نظریه‌های کنونی نشان می‌دهند که یک ریزسیاه‌چاله می‌تواند به اندازه کوه اورست ماده داشته باشد.
برخلاف سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم که تصور می‌شود در مرکز کهکشان‌ها وجود دارند، مشخص نیست که ریزسیاه‌چاله‌ها چگونه ایجاد شده‌اند زیرا تصور می‌شود که گونه‌های بزرگ‌تر آنها از مرگ ستارگان کلان‌جرم حاصل می‌شوند. اگر مشخص شود که انواع کوچک واقعا وجود دارند و از رویدادهای بیرون از چرخه زندگی یک ستاره شکل گرفته‌اند، کشف آنها برای همیشه درک کنونی ما را در سیاه‌چاله‌های جهان تغییر خواهد داد.
ماده تاریک
«ماده تاریک»(Dark Matter)، عنصری است که تصور می‌شود تقریبا ۸۵ درصد از ماده جهان و تقریبا ۲۵ درصد از کل انرژی خروجی آن را تشکیل می‌دهد. اگرچه هیچ مشاهده تجربی در مورد این عنصر وجود نداشته است اما حضور آن در جهان به دلیل وجود تعدادی از ناهنجاری‌های اخترفیزیکی و گرانشی تایید می‌شود که با مدل‌های علمی کنونی قابل توضیح دادن نیستند.
نام ماده تاریک، از خواص نامرئی آن گرفته شده است زیرا به نظر نمی‌رسد با پرتو الکترومغناطیسی تعامل داشته باشد. این به نوبه خود به توضیح دادن این موضوع کمک می‌کند که چرا ماده تاریک با تجهیزات کنونی قابل مشاهده نیست.
درک ماده تاریک برای جامعه علمی بسیار مهم به شمار می‌رود زیرا اعتقاد بر این است که حضور آن تأثیر عمیقی بر کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی، از طریق اثر گرانشی دارد.دلیل اهمیت ماده تاریک
اگر ماده تاریک همان گونه که دانشمندان معتقدند واقعا وجود داشته باشد، کشف این ماده می‌تواند نظریه‌ها و فرضیه‌های علمی کنونی را در مورد جهان به طور کلی متحول کند. دانشمندان معتقدند برای اینکه ماده تاریک اثرات گرانشی، انرژی و خواص نامرئی خود را اعمال کند، باید از ذرات ناشناخته زیر اتمی تشکیل شده باشد. پژوهشگران پیشتر گزینه‌های بسیاری را تعیین کرده‌اند که گمان می‌رود از این ذرات تشکیل شده باشند. این گزینه‌ها به شرح زیر هستند.
- ماده تاریک سرد؛ ماده‌ای که در حال حاضر ناشناخته است اما اعتقاد بر این است که به طور خارق‌العاده‌ای کُند در سراسر جهان حرکت می‌کند.
- «WIMPs» که مخفف عبارت «ذرات بزرگ با تعامل ضعیف» است.
- ماده تاریک داغ؛ یک شکل بسیار پرانرژی از ماده که اعتقاد بر این است با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند.
- ماده تاریک باریونی؛ این ماده به طور بالقوه سیاه‌چاله‌ها، کوتوله‌های قهوه‌ای و ستاره‌های نوترونی را شامل می‌شود.
درک ماده تاریک برای جامعه علمی بسیار مهم به شمار می‌رود زیرا اعتقاد بر این است که حضور آن تأثیر عمیقی بر کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی، از طریق اثر گرانشی دارد. با درک این تأثیر، کیهان‌شناسان برای تشخیص دادن حالت جهان ما مجهزتر خواهند بود.
سیارات فراخورشیدی
«سیارات فراخورشیدی»(Exoplanets) به سیاراتی گفته می‌شود که فراتر از قلمرو منظومه شمسی ما وجود دارند. هزاران سیاره در چند دهه گذشته توسط اخترشناسان رصد شده‌اند که هر یک از آنها دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند. اگرچه محدودیت‌های فناوری، مانع مشاهده این سیارات از نزدیک می‌شوند اما دانشمندان می‌توانند چندین فرض اساسی را در مورد هر یک از سیارات فراخورشیدی کشف شده داشته باشند. این فرضیات شامل اندازه کلی، ترکیب نسبی، مناسب بودن برای زندگی و شباهت آنها به زمین هستند.
آژانس‌های فضایی سراسر جهان در سال‌های اخیر، توجه بسیاری را به سیارات مشابه زمین در نواحی دورتر از کهکشان راه شیری معطوف داشته‌اند. تاکنون سیارات بسیاری کشف شده‌اند که ویژگی‌های مشابهی با جهان محل زندگی ما دارند. یکی از سیارات فراخورشیدی که بیشتر از همه قابل توجه قرار گرفته، «پروکسیما بی»(Proxima b) است. این سیاره در منطقه قابل سکونت «پروکسیما قنطورس»(Proxima Centauri) می‌چرخد.
به گفته ناسا تخمین زده می‌شود که تقریبا هر ستاره در جهان ممکن است حداقل یک سیاره را در منظومه خود داشته باشدچند سیاره فراخورشیدی در کیهان وجود دارد؟
تا سال ۲۰۲۰، نزدیک به ۴۱۵۲ سیاره فراخورشیدی توسط رصدخانه‌ها و تلسکوپ‌های گوناگون، عمدتا «تلسکوپ فضایی کپلر»(Kepler Space Telescope) کشف شدند و این تعداد اکنون به بیش از ۵۰۰۰ مورد می‌رسد. با وجود این، به گفته ناسا تخمین زده می‌شود که تقریبا هر ستاره در جهان ممکن است حداقل یک سیاره را در منظومه خود داشته باشد. اگر این موضوع درست باشد، احتمالا به طور کلی تریلیون‌ها سیاره در جهان وجود دارند. دانشمندان امیدوارند که سیارات فراخورشیدی در آینده‌ای دور، کلید تلاش برای سکونت را در دست داشته باشند زیرا خورشید در نهایت زندگی روی زمین را غیر ممکن خواهد کرد.
اختروش
«اختروش‌ها»(Quasars)، فواره‌های نور بسیار درخشانی هستند که گفته می‌شود از سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم مرکز کهکشان‌ها نیرو می‌گیرند. اعتقاد بر این است که اختروش‌ها که نزدیک به نیم قرن پیش کشف شدند، از شتاب نور، گاز و غبار به دور از لبه‌های سیاه‌چاله حاصل می‌شوند. با توجه به سرعت فوق‌العاده حرکت نور و تمرکز آن در جریانی مانند فواره، نور کلی ساطع‌شده توسط یک اختروش می‌تواند ۱۰ تا ۱۰۰ هزار برابر روشن‌تر از خود کهکشان راه شیری باشد. به همین دلیل، اختروش‌ها در حال حاضر درخشان‌ترین اجرام شناخته‌شده در جهان به شمار می‌روند. گفته می‌شود که برخی از درخشان‌ترین اختروش‌های شناخته‌شده، تقریبا ۲۶ کوادریلیون برابر خورشید ما نور تولید می‌کنند.
گفته می‌شود که برخی از درخشان‌ترین اختروش‌های شناخته شده، تقریبا ۲۶ کوادریلیون برابر خورشید ما نور تولید می‌کنند.اختروش‌ها چگونه کار می‌کنند؟
یک اختروش به دلیل اندازه بزرگ خود، به انرژی زیادی نیاز دارد تا منبع نور خود را تامین کند. اختروش‌ها این کار را از طریق هدایت کردن موادی مانند گاز، نور و غبار به دور از قرص برافزایشی یک سیاه‌چاله و با سرعتی مشابه سرعت نور انجام می‌دهند. کوچک‌ترین اختروش‌های شناخته‌شده برای ادامه درخشش در جهان، به معادل تقریبا ۱۰۰۰ خورشید در سال نیاز دارند. از آنجا که ستارگان به معنای واقعی کلمه توسط سیاه‌چاله مرکزی کهکشان خود بلعیده می‌شوند، منابع انرژی موجود به مرور زمان به طور چشمگیری کاهش می‌یابند. هنگامی که مجموعه ستارگان موجود کاهش می‌یابد، اختروش از کار می‌افتد و در یک بازه زمانی نسبتا کوتاه تاریک می‌شود.
به رغم درک اولیه در مورد اختروش‌ها، پژوهشگران هنوز تقریبا هیچ چیز در مورد عملکرد یا هدف کلی آنها نمی‌دانند. به همین دلیل، آنها را تا اندازه زیادی یکی از عجیب‌ترین اجرام موجود می‌دانند.
سیاره سرگردان
«سیاره بی‌ستاره» یا «سیاره سرگردان»(Rogue planet) به سیاراتی گفته می‌شود که به دلیل بیرون رانده شدن از منظومه سیاره‌ای که در آن شکل گرفته‌اند، در سراسر کهکشان راه شیری سرگردان هستند. سیارات سرگردان که تنها به کشش گرانشی مرکز کهکشان راه شیری محدود می‌شوند، با سرعت فوق‌العاده‌ای در سراسر فضا حرکت می‌کنند. در حال حاضر این فرضیه مطرح می‌شود که میلیاردها سیاره سرگردان در محدوده کهکشان ما وجود دارند. با وجود این، تنها ۲۰ مورد از آنها از زمین مشاهده شده‌اند.
این فرضیه وجود دارد که بسیاری از سیارات سرگردان ممکن است در سال‌های اولیه جهان ما و زمانی شکل گرفته باشند که منظومه‌های ستاره‌ای برای نخستین بار در حال شکل‌گیری بوده‌اند.سیاره‌های سرگردان از کجا می‌آیند؟
هنوز مشخص نیست که این اجرام چگونه شکل گرفتند و به سیارات شناور آزاد تبدیل شدند. در هر حال، این فرضیه وجود دارد که بسیاری از این سیارات ممکن است در سال‌های اولیه جهان ما و زمانی شکل گرفته باشند که منظومه‌های ستاره‌ای برای نخستین بار در حال شکل‌گیری بوده‌اند. با پیروی از الگویی شبیه به توسعه منظومه شمسی، تصور می‌شود که این اجرام از تجمع سریع ماده در نزدیکی ستاره مرکزی خود شکل گرفته‌اند. پس از سال‌ها گسترش یافتن، این اجرام سیاره‌ای به آرامی از مکان مرکزی خود دور می‌شوند. بدون کشش گرانشی کافی برای حبس کردن آنها در مدارهای اطراف ستارگان مادر تصور می‌شود که این سیارات به آرامی از منظومه شمسی خود دور شده‌اند تا در نهایت در گرداب فضا گم شوند. اعتقاد بر این است که جدیدترین سیاره سرگردان کشف‌شده، نزدیک به ۱۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد.
به رغم وجود فرضیات اساسی در مورد سیارات سرگردان، اطلاعات بسیار کمی در مورد این اجرام آسمانی، منشأ آنها یا مسیرهای نهایی آنها وجود دارد. به همین دلیل، آنها امروزه یکی از عجیب‌ترین اجرام موجود در جهان هستند.
اوموآموا
«اوموآموا»(Oumuamua) به نخستین جرم میان‌ستاره‌ای شناخته‌شده‌ای گفته می‌شود که در سال ۲۰۱۷ از منظومه شمسی ما عبور کرد. «رصدخانه هالیکالا»(Haleakala Observatory) در هاوایی، این جرم را در فاصله ۲۱ میلیون مایلی از زمین و در حال دور شدن از خورشید مشاهده کرد. تصور می‌شود این جرم عجیب با ظاهری شبیه به سیگار برگ، نزدیک به ۳۲۸۰ فوت طول و تقریبا ۵۴۸ فوت عرض داشته باشد.
اوموآموا می‌تواند یک سیارک یا تکه بزرگی از سنگ یک سیاره باشد که به خاطر انحرافات گرانشی به فضا پرتاب شده است.اوموآموا یک دنباله‌دار بود یا یک سیارک؟
اگرچه اوموآموا نخستین بار در سال ۲۰۱۷ به عنوان یک دنباله‌دار معرفی شد اما این نظریه بلافاصله به دلیل نداشتن دنباله، مورد تردید قرار گرفت. به همین دلیل، دانشمندان باور دارند که اوموآموا می‌تواند یک سیارک یا تکه بزرگی از سنگ یک سیاره باشد که به خاطر انحرافات گرانشی به فضا پرتاب شده است.
حتی طبقه‌بندی به عنوان یک سیارک نیز توسط ناسا زیر سوال رفته است. با وجود این، به نظر می‌رسد که اوموآموا پس از تکمیل سفر خود به دور خورشید در سال ۲۰۱۷ شتاب گرفته است. اگرچه این جرم قطعا از سنگ و فلز تشکیل شده است اما تغییرات در روشنایی و شتاب آن همچنان پژوهشگران را در طبقه‌بندی کلی آن شگفت‌زده می‌کند. دانشمندان بر این باورند که اجرام بسیاری شبیه به اوموآموا در نزدیکی منظومه شمسی ما وجود دارند. حضور آنها برای تحقیقات آینده بسیار مهم است زیرا امکان دارد که آنها سرنخ‌های بیشتری در مورد منظومه‌های خورشیدی خارج از منظومه ما داشته باشند.
ستاره‌های نوترونی
«ستاره‌های نوترونی»(Neutron stars)، ستاره‌های فوق‌العاده کوچکی به اندازه شهرهای زمین هستند که جرم کلی آنها ۱.۴ برابر خورشید ما است. اعتقاد بر این است که ستاره‌های نوترونی، از مرگ ستارگان بزرگ‌تر با جرم بیش از چهار تا هشت برابر خورشید به وجود می‌آیند. با انفجار این ستارگان و تبدیل شدن آنها به ابرنواختر، لایه‌های بیرونی ستاره منفجر می‌شوند و یک هسته کوچک اما متراکم را ایجاد می‌کنند که همچنان به فروپاشی ادامه می‌دهد. همانگونه که گرانش به مرور زمان بقایای هسته را به سمت داخل فشرده می‌کند، پیکربندی فشرده مواد باعث می‌شود که پروتون‌ها و الکترون‌های ستاره سابق با یکدیگر ادغام شوند و نوترون‌ها را به وجود بیاورند. از این رو نام آن ستاره نوترونی است.
ستاره‌های نوترونی حاوی مقادیر فوق‌العاده‌ای از جرم هستند که کشش گرانشی تقریبا دو میلیارد برابر گرانش زمین ایجاد می‌کند.ویژگی‌های ستاره نوترونی
قطر ستاره‌های نوترونی به ندرت بیش از ۱۲.۴ کیلومتر است. با وجود این، آنها حاوی مقادیر فوق‌العاده‌ای از جرم هستند که کشش گرانشی تقریبا دو میلیارد برابر گرانش زمین ایجاد می‌کند. به همین دلیل، یک ستاره نوترونی اغلب قادر به خم کردن نور طی فرآیندی است که با عنوان «همگرایی گرانشی»(Gravitational lens) توصیف می‌شود.
ستاره‌های نوترونی از این نظر نیز منحصربه‌فرد هستند که چرخش سریعی دارند. تخمین زده می‌شود که برخی از ستاره‌های نوترونی قادر به تکمیل ۴۳ هزار چرخش کامل در دقیقه هستند. چرخش سریع به نوبه خود باعث می‌شود که ستاره نوترونی، پالس‌های مداومی از انرژی تابشی را به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی منتشر کنند. دانشمندان این نوع ستاره‌های نوترونی را به عنوان «تپ‌اختر»(Pulsar) طبقه‌بندی می‌کنند. پالس‌های نور منتشر شده از یک تپ‌اختر به قدری قابل پیش‌بینی و دقیق هستند که اخترشناسان حتی می‌توانند از آنها به عنوان ساعت‌های نجومی یا راهنماهای جهت‌یابی در کیهان استفاده کنند.
جرم هوگ
«جرم هوگ»(Hoag’s Object) به کهکشانی اطلاق می‌شود که تقریبا ۶۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. این جرم عجیب به دلیل شکل غیرعادی که دارد، در جهان بی‌نظیر است. جرم هوگ به جای دنبال کردن یک شکل بیضی یا مارپیچ مانند بیشتر کهکشان‌ها، یک هسته زرد دارد که توسط حلقه بیرونی ستارگان احاطه شده است. این جرم آسمانی که نخستین بار توسط «آرتور هوگ»(Arthur Hoag) در سال ۱۹۵۰ کشف شد، ابتدا به دلیل ساختار غیرعادی، یک سحابی سیاره‌ای در نظر گرفته شد اما تحقیقات بعدی، شواهدی از ویژگی‌های کهکشانی را به دلیل وجود ستارگان متعدد ارائه کردند. جرم هوگ به دلیل شکل غیرعادی خود، بعدا به عنوان یک «کهکشان حلقوی»(Ring galaxy) غیر معمولی در نظر گرفته شد که ۶۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد.
پژوهشگران بر این باورند که مرکز شبیه به توپ جرم هوگ، حاوی میلیاردها ستاره زرد مشابه خورشید است.ویژگی‌های جرم هوگ
جرم هوگ، یک کهکشان فوق‌العاده بزرگ است که هسته مرکزی آن به تنهایی به عرض ۲۴ هزار سال نوری می‌رسد. با وجود این، اعتقاد بر این است که عرض کلی آن به اندازه ۱۲۰ هزار سال نوری امتداد دارد. پژوهشگران بر این باورند که مرکز شبیه به توپ جرم هوگ، حاوی میلیاردها ستاره زرد مشابه خورشید است. اطراف این توپ، دایره‌ای از تاریکی قرار گرفته است که بیش از ۷۰ هزار سال نوری امتداد دارد.
تقریبا هیچ چیز در مورد جرم هوگ شناخته نشده است زیرا هنوز مشخص نیست که چگونه یک کهکشان به این بزرگی می‌تواند چنین شکل عجیبی را به خود بگیرد. اگرچه کهکشان‌های حلقوی دیگری نیز در کیهان وجود دارند اما هیچ کدام در جایی که حلقه چنین فضای خالی وسیعی را احاطه کرده باشد یا همراه با یک هسته متشکل از ستاره‌های زردرنگ کشف نشده‌اند. برخی از ستاره‌شناسان گمان می‌کنند که جرم هوگ ممکن است ناشی از عبور یک کهکشان کوچک‌تر از مرکز آن در چندین میلیارد سال پیش باشد. در هر حال، حتی با این مدل نیز مشکلات بسیاری در رابطه با مرکز کهکشانی آن به وجود می‌آیند. به این دلایل، جرم هوگ یک جرم واقعا منحصربه‌فرد در جهان ما به شمار می‌رود.
مگنتار
«ستاره مغناطیسی» یا «مگنتار»(Magnetar)، نوعی ستاره نوترونی است که نخستین بار در سال ۱۹۹۲ توسط «رابرت دانکن»(Robert Duncan) و «کریستوفر تامپسون»(Christopher Thompson) کشف شد. این نظریه وجود دارد که مگنتارها همانگونه که از نام آنها پیداست، دارای میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی هستند که سطوح بالایی از تابش الکترومغناطیسی را به شکل پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما در فضا منتشر می‌کنند. در حال حاضر تخمین زده می‌شود که میدان مغناطیسی یک مگنتار، تقریبا ۱۰۰۰ تریلیون برابر مگنتوسفر زمین است. تا سال ۲۰۲۰، تنها ۱۰ مگنتار شناخته‌شده در کهکشان راه شیری وجود داشت اما اعتقاد بر این است که به طور کلی، میلیاردها نمونه از آن در جهان وجود دارند. مگنتارها به دلیل ویژگی‌های قابل توجه و منحصربه‌فرد خود، از عجیب‌ترین اجرامی هستند که در این زمان در جهان وجود دارند.
تقریبا از هر ۱۰ ستاره، یکی بعدا به مگنتار تبدیل می‌شود.مگنتارها چگونه تشکیل می‌شوند؟
اعتقاد بر این است که مگنتارها پس از انفجار یک ابرنواختر تشکیل می‌شوند. هنگامی که ستارگان کلان‌جرم منفجر می‌شوند، گاهی ستارگان نوترونی به جا مانده از هسته، به دلیل فشرده‌سازی پروتون‌ها و الکترون‌هایی که به مرور زمان به مجموعه‌ای از نوترون‌ها تبدیل شده‌اند، بیرون می‌ریزند. تقریبا از هر ۱۰ ستاره، یکی بعدا به مگنتار تبدیل می‌شود. دانشمندان مطمئن نیستند که چه چیزی عامل این افزایش چشمگیر در مغناطیس است اما حدس می‌زنند که چرخش، دما و میدان مغناطیسی یک ستاره نوترونی باید به یک ترکیب کامل برسند تا میدان مغناطیسی را با این روش تقویت کنند.
ویژگی‌های مگنتارها
به غیر از میدان‌های مغناطیسی فوق‌العاده قوی، مگنتارها دارای ویژگی‌هایی هستند که آنها را کاملا غیرعادی می‌کند. به عنوان مثال، آنها یکی از تنها اجرام جهان هستند که به طور سیستماتیک تحت فشار میدان مغناطیسی خود می‌شکافند و انفجار ناگهانی پرتو گاما را با سرعتی مانند سرعت نور در فضا پدید می‌آورند. دوم اینکه آنها تنها جرم مبتنی بر ستاره هستند که لرزه را تجربه می‌کنند. این لرزه‌ها که برای ستاره‌شناسان به عنوان «ستاره‌لرزه»(starquakes) شناخته می‌شوند، شکاف‌های شدیدی را در سطح مگنتار ایجاد می‌کنند که انفجار ناگهانی انرژی را به شکل پرتو ایکس یا گاما به همراه دارد. این انفجار معادل آن چیزی است که خورشید در حدود ۱۵۰ هزار سال ساطع می‌کند.
به دلیل فاصله بسیار زیاد مگنتارها از زمین، دانشمندان درباره این اجرام و عملکرد کلی آنها در جهان تقریبا چیزی نمی‌دانند. با وجود این، دانشمندان امیدوارند که با مطالعه اثرات ستارگان روی منظومه‌های مجاور و با تجزیه و تحلیل داده‌های انتشار، مگنتارها روزی بتوانند جزئیات کلیدی را در مورد جهان اولیه ما و ترکیب آن ارائه دهند. تا زمانی که اکتشافات بیشتری صورت نگیرد، مگنتارها همچنان یکی از عجیب‌ترین اجرام شناخته‌شده در جهان ما خواهند بود.
جهان مملو از اجرام عجیب است
جهان ما به معنای واقعی کلمه حاوی میلیاردها جرم عجیب و غریب است که تخیل انسان را به چالش می‌کشند. دانشمندان پیوسته سعی دارند تا نظریه‌های جدیدی را در مورد جهان ما، از مگنتارها گرفته تا ماده تاریک ارائه دهند. اگرچه مفاهیم بسیاری برای توضیح دادن این اجرام عجیب وجود دارند اما به دلیل ناتوانی جامعه علمی در مطالعه بسیاری از این اجرام از نزدیک، درک ما در مورد آنها بسیار محدود است. با وجود این، از آنجا که فناوری با سرعتی نگران‌کننده به پیشرفت خود ادامه می‌دهد، جالب است که ببینیم در آینده چه نظریه‌ها و مفاهیم جدیدی توسط ستاره‌شناسان در مورد این اجرام جذاب ارائه خواهد شد.
منبع: خبرگزاری ایسنا
گزارش خطا
آخرین اخبار