دانشمندان برای اولین‌بار سرعت جت‌های یک ستاره نوترونی را اندازه‌گیری کردند

ستاره‌های نوترونی با چه سرعتی جت‌های قدرتمند خود را به فضا پرتاب می‌کنند؟ پژوهشگران در مطالعه جدیدی دریافته‌اند که این جت‌ها با سرعتی به‌اندازه حدود یک‌سوم سرعت نور حرکت می‌کنند. این اولین‌بار است که سرعت جت‌های یک ستاره نوترونی مشخص شده است.

به‌گزارش The Conversation، گروهی از محققان به‌رهبری «توماس راسل» از مؤسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا در پالرمو آزمایش جدیدی انجام دادند تا سرعت جت‌های یک ستاره نوترونی را اندازه بگیرند. آن‌چه در گذشته باعث شده بود انجام این کار سخت باشد، این است که جت‌ها جریان‌های پیوسته‌ای هستند که اندازه‌گیری نقطه شروع حرکت آن‌ها دشوار است. اما پژوهشگران اکنون توانسته‌اند سیگنالی با عمر کوتاه را در طول موج پرتو ایکس شناسایی کنند که می‌تواند نقش نقطه آغازین را برای اندازه‌گیری ایفا کند.

ستاره‌های نوترونی چگالی بالایی دارند و می‌توانند مواد را از ستاره همراه و همسایه خود «بدزدند». اگرچه بخشی از این مواد به‌عنوان جت به بیرون پرتاب می‌شود، اما قسمت عمده آن درون خود ستاره نوترونی فرو می‌ریزد. با تجمع مواد، این ستاره داغ‌تر و چگال‌تر می‌شود. آن‌گاه زمانی که مواد کافی جمع شد، یک انفجار گرماهسته‌ای رخ می‌دهد. در این انفجار شاهد همجوشی هسته‌ای هستیم که بین چند ثانیه تا چند دقیقه باقی می‌ماند و پرتوهای ایکس با عمر کوتاه را بیرون می‌دهد.

اندازه‌گیری سرعت جت‌های ستاره‌های نوترونی برای اولین‌بار

محققان می‌گویند در هنگام رصد این واقعه متوجه شدند که جت‌ها با هر پالس پرتوهای ایکس روشن‌تر می‌شوند. انفجارهای گرماهسته‌ای به‌جای مختل‌کردن جت‌ها، ظاهراً به آن‌ها نیرو می‌دهند. دانشمندان می‌گویند اگر پالس پرتو ایکس موجب سقوط گازِ حول ستاره به درون ستاره شود، این پدیده غافلگیرکننده قابل توجیه است. این اتفاق می‌تواند انرژی و ماده بیشتری برای انحراف جت‌ها فراهم کند.

از آن مهم‌تر، با پرتاب پرتوهای ایکس می‌توانیم زمان بیرون‌آمدن جت‌ها را به‌دست آوریم. پژوهشگران با دو طول موج رادیویی متفاوت زمانی را اندازه‌گیری کردند که طول می‌کشد تا جت‌ها از نقطه آغازینِ مرئی خود به‌سمت بیرون حرکت کنند.

دانشمندان می‌گویند سرعت جت‌ها نزدیک به «سرعت گریز» از ستاره نوترونی بود. سرعت گریز در زمین 11.2 کیلومتر بر ثانیه است؛ این همان سرعتی است که راکت‌ها برای فرار از گرانش زمین باید به آن برسند. این عدد برای ستاره‌های نوترونی تقریباً به اندازه نصف سرعت نور است.

پژوهشگران حالا می‌خواهند ببینند که سرعت جت‌ها در ستاره‌های نوترونیِ دارای جرم و سرعت چرخش گوناگون، متفاوت است یا خیر. نتیجه پژوهش آن‌ها در مجله نیچر منتشر شده است.