ستاره شناسان فاصله دقیق تا یک "مغنااختر" را اندازه گرفتند

مگنتارها یا مغنااخترها (Magnetar) انواع مختلفی از ستاره‌های نوترونی هستند که بقایای ابرمتراکم ستاره‌های بزرگی هستند که به صورت ابرنواختر منفجر شده‌اند و میدان های مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارند.

میدان مغناطیسی معمولی یک مگنتار، یک تریلیون برابر قوی‌تر از میدان مغناطیسی زمین است که مگنتارها را به مغناطیسی‌ترین اجرام جهان هستی تبدیل می‌کند.

آنها می‌توانند انفجارهای نیرومندی از اشعه ایکس و اشعه گاما منتشر کنند و اخیراً به یک کاندیدای اصلی به عنوان منبع "انفجارهای رادیویی سریع"(FRB) شناخته شده‌اند.

نظریه مربوط به مگنتارها توسط "رابرت دانکن" و "کریستوفر تامسون" در سال ۱۹۹۲ ارائه شده‌ است، ولی اولین انفجار اشعه گاما مربوط به یک مگنتار در ۵ مارس ۱۹۷۹ کشف و ثبت شد. در طول یک دهه بعد از آن فرضیه مگنتار به صورت گسترده به عنوان تکرارکننده اشعه گاما و اشعه ایکس غیرعادی اختر تپنده پذیرفته شد.

اما مگنتار "XTE J۱۸۱۰-۱۹۷" که در سال ۲۰۰۳ کشف شد، اولین مورد از میان شش جرمی بود که پالس‌های رادیویی ساطع می‌کردند.

این جرم این کار را از سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۸ انجام داد، سپس برای یک دهه متوقف شد و در دسامبر سال ۲۰۱۸ دوباره انتشار پالس‌های رادیویی درخشان را از سر گرفت.

"هائو دینگ" ستاره شناس دانشگاه فناوری "سوئینبرن" و همکارانش از "آرایه خط پایه بسیار بزرگ"(Very Long Baseline Array) از ژانویه تا نوامبر ۲۰۱۹ و سپس در ماه‌های مارس و آوریل سال ۲۰۲۰ برای مشاهده منظم مگنتار "XTE J۱۸۱۰-۱۹۷" استفاده کردند.

آنها با مشاهده این مگنتار از دو طرف مخالف مدار زمین به دور خورشید توانستند یک تغییر جزئی در موقعیت ظاهری آن را نسبت به اجرام پس زمینه بسیار دورتر تشخیص دهند. این اثر که "اختلاف منظر"(parallax) نامیده می‌شود، به ستاره شناسان اجازه می دهد تا از هندسه برای محاسبه مستقیم فاصله خود تا جرم مورد نظر استفاده کنند.

"دینگ" گفت: این اولین اندازه گیری "اختلاف منظر" برای یک مغنااختر است و نشان می دهد که این مگنتار با فاصله حدود ۸۱۰۰ سال نوری از ما، از نزدیکترین مگنتارهای شناخته شده است که آن را به عنوان یک هدف اصلی برای مطالعات آینده معرفی می کند.

دکتر "آدام دلر" از دانشگاه "سوئینبرن" گفت: دانستن فاصله دقیق با این مغنااختر بدان معنی است که ما می توانیم قدرت پالس های رادیویی حاصل از آن را به طور دقیق محاسبه کنیم و خواهیم فهمید که اگر چیزی شبیه به انفجار رادیویی سریع ساطع کند، چقدر قوی خواهد بود.

وی افزود: انفجارهای رادیویی سریع از نظر قدرت متفاوت هستند، بنابراین ما می‌خواهیم بدانیم که آیا پالس مغنااختر نزدیک به آن است یا با قدرت انفجارهای رادیویی سریع شناخته شده همپوشانی دارد.

دکتر "والتر بریسکن" ستاره شناس رصدخانه ملی رادیو نجوم گفت: کلید پاسخ به این سوال، فاصله گرفتن از مگنتار است، بنابراین ما می توانیم نمونه خود را گسترش دهیم و داده های بیشتری بدست آوریم و "VLBA" ابزار ایده آلی برای انجام این کار است.

"دینگ" گفت: ما می‌دانیم که تپ اخترها مانند آنچه در سحابی معروف خرچنگ وجود دارد، پالس‌های غول پیکری منتشر می‌کنند که بسیار قوی‌تر از تپ اخترهای معمولی هستند. تعیین فاصله تا مغنااختر به ما کمک می‌کند تا این پدیده را درک کنیم و بفهمیم که شاید FRB شدیدترین نمونه پالس های غول پیکر باشد.

"آرایه خط پایه بسیار بزرگ" که به اختصار VLBA نامیده می‌شود، سامانه‌ای شامل ۱۰ رادیو تلسکوپ است که از مرکز مدیریت آرایه در سوکورو نیومکزیکو مدیریت می‌شود و بخشی از رصدخانه ملی رادیویی آمریکا (NRAO) به‌شمار می‌رود. ۱۰ آنتن رادیویی به‌شکل آرایه‌ای با یکدیگر فعالیت می‌کنند که بزرگ‌ترین سامانه استفاده‌کننده از تداخل‌سنجی خط پایه بسیار طولانی در سطح جهان به‌شمار می‌رود. طولانی‌ترین خط پایه موجود در این تداخل‌سنجی حدود ۸۶۱۱ کیلومتر است.

۱۰ تلسکوپ این آرایه در سراسر ایالات متحده آمریکا پخش شده‌اند و نتیجه همکاری مشترک آنها، تهیه دقیق‌ترین نقشه‌ها از کهکشان‌های دوردست است.

ساخت این آرایه در فوریه ۱۹۸۶ آغاز شد و در ماه مه ۱۹۹۳ پایان یافت. نخستین ستاره‌شناسی رادیویی با استفاده از هر ۱۰ آنتن آرایه در ۲۹ مه ۱۹۹۳ انجام شد. هزینه ساخت آرایه خط پایه بسیار بزرگ حدود ۸۵ میلیون دلار بود.

هر گیرنده این آرایه شامل یک آنتن سهموی با قطر ۲۵ متر است که در امتداد ساختمان کنترل مجاور آن قرار دارد. ارتفاع هر آنتن در حالت ایستاده به اندازه ساختمانی ده طبقه و وزن آن حدود ۲۱۸ تن است.

این مطالعه در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.

منبع: ایسنا

24