شبیه‌سازی جالب ناسا از برخورد 2 ستاره نوترونی

"سازمان فضایی آمریکا"(ناسا) انیمیشینی از شبیه‌سازی برخورد دو ستاره نوترونی در فاصله 130 میلیون سال نوری از زمین منتشر کرد.

کد خبر: ۱۷۹۳۹۲

تاریخ: ۲۵ مهر ۱۳۹۶ - ۱۳:۱۴

به گزارش ایران اکونومیست؛ ستاره‌های نوترونی هسته‌های بسیار متراکم ستاره‌های بزرگی هستند که منفجر شده‌اند.

این دو ستاره نوترونی با گردش به دور یکدیگر و به خاطر امواج گرانشی که در فیلم نیز قابل مشاهده است به هم نزدیک شده و در هم ادغام می‌شوند.

با برخورد این ستاره‌ها طول موج‌های مختلفی از امواج در محیط پیرامونی منتشر می‌شوند که با رنگ‌های مختلف در این شبیه‌سازی نشان داده شده‌اند.

اولین اشعه منتشر شده از این برخورد اشعه گاما است که با رنگ ارغوانی دیده می‌شود و پس از آن اشعه فرابنفش منتشر می‌شود که با رنگ بنفش نمایش داده شده است. طول‌ موج‌های بعدی در قسمت فروسرخ در فضا پراکنده می‌شود و با رنگ‌های آبی و سفید تا قرمز نمایش داده می‌شود.

زمانی که این حجم اشعه به سمت زمین منتشر می‌شود به صورت اشعه ایکس دیده می‌شود که رنگ آبی دارد.

ناسا اعلام کرده است که برخورد این دو ستاره نوترونی را در تاریخ 17 اوت با استفاده از تلسکوپ اشعه گامای "فرمی"(Fermi) رصد کرده است و تغییرات آنها را طی چند روز با استفاده از تلسکوپ‌های "سوئیفت"(Swift)، "هابل"(Hubble)، "اسپیتزر"(Spitzer) و "چاندرا"(Chandra) مشاهده کرده است.

هنگامی که ستاره پر جرمی به شکل ابرنواختر منفجر می‌شود، شاید هسته آن سالم بماند. اگر جرم هسته بین ۱٫۴ تا ۳ جرم خورشیدی باشد جاذبه، آن را فراتر از مرحله کوتوله سفید متراکم می‌کند تا اینکه پروتون‌ها و الکترون‌ها برای تشکیل نوترون‌ها به یکدیگر فشرده شوند. این نوع شیء آسمانی ستاره نوترونی نامیده می‌شود. وقتی که شعاع ستاره‌ای ۱۰ کیلومتر (۶ مایل) باشد، انقباضش متوقف می‌شود. برخی از ستارگان نوترونی در زمین به شکل تپ اختر شناسایی می‌شوند که با چرخش خود، ۲ نوع اشعه منتشر می‌کنند.

سرعت چرخش این ستاره‌ها به دور خودشان تا ۷۰۰ دور در ثانیه هم می‌رسد و این چرخش با روند بسیار بسیار آهسته کند می‌شود.

این ستارگان هنگام انفجار برخی از ابرنواخترها بوجود می‌آیند. پس از انفجار یک ابرنواختر ممکن است به خاطر فشار بسیار زیاد حاصل از رمبش مواد پخش شده ساختار اتمی همهٔ عناصر شیمیایی شکسته شود و تنها اجزای بنیادی بر جای بمانند.

رمبش (implosion) عبارت است از هجوم ناگهانی یک ماده به درون و به انفجار شباهت دارد. با این تفاوت که ماده به جای حرکت به بیرون، به سمت درون می‌رود. عامل رمبش نیروی گرانش است که اشیا را به سمت هم می‌کشد.

بیشتر دانشمندان عقیده دارند که جاذبه و فشار بسیار زیاد باعث فشرده شدن پروتون‌ها و الکترون‌ها به درون یکدیگر می‌شوند که خود سبب به وجود آمدن توده‌های متراکم نوترونی خواهد شد.

عده کمی نیز معتقدند که فشردگی پروتون‌ها و الکترون‌ها بسیار بیش از اینهاست و این باعث می‌شود که تنها کوارک‌ها باقی بمانند؛ و این ستاره کوارکی متشکل از کوارک‌های بالا و پایین (Up & down quarks)و نوع دیگری از کوارک که از بقیه سنگین‌تر است، خواهد بود که این کوارک تاکنون در هیچ ماده‌ای کشف نشده‌ است.

از آنجا که اطلاعات در مورد ستارگان نوترونی اندک است، در سالهای اخیر تحقیقات زیادی بر روی این دسته از ستارگان انجام شده‌ است.

به گفته محققان منابع انفجار اشعه ایکس در کهکشان به دو دسته نوع یک و نوع دو دسته‌بندی می‌شوند.

منابع نوع یک به سرعت ظاهر می‌شوند اما کم‌نور شدن آنها به صورت تدریجی اتفاق می‌افتد اما در نوع دوم انفجارها به صورت تپنده دیده می‌شوند و بین هر تپش فاصله زمانی در حدود چند دقیقه وجود دارد.

نکته قابل توجه این است که 1.7 ثانیه قبل از رصد اولین نور از سوی تلسکوپ فرمی، آشکارساز لیزری امواج گرانشی LIGO در زمین موفق شد امواج گرانشی ناشی از این برخورد را دریافت کند که به این ترتیب اولین نمونه رصد شده با تلسکوپ‌های نوری و موج گرانشی به صورت همزمان به ثبت رسید.