روايتي از تولد و مرگ ستاره‌ها!

ایسنا: عضو هيات علمي مركز علوم و ستاره شناسي تهران گفت: ستارگان نوتروني حاصل انفجار ابرنواخترهايي با جرمي 1.4 تا 3 برابر جرم خورشيد بوده و برخي از آنها در زمين به شكل «تپ اختر» شناسايي مي‌شوند.

دكتر سيد حجت الحق حسيني كه در دومين همايش گفتارهاي ويژه اختر فيزيك هسته‌يي درباره «ستارگان نوتروني» سخن مي‌گفت، اظهار كرد: ستارگان جرم هايي‌اند كه داراي سرچشمه‌هاي كارمايه‌اي بوده كه اين كارمايه را با تابش خود به شيوه‌ي موج هاي مغناطيسي بروز مي‌دهند و به طور كلي داراي مراحل جنيني، كودكي، جواني و پيري هستند.

وي با بيان اينكه ستارگان داراي دگرگوني بوده و عمر آن‌ها هميشگي نيست، تصريح كرد: ستارگان گوي‌هاي بسيار بزرگي از گازهاي بسيار گرم هستند كه به واسطه‌ي نورشان مي‌درخشند. اخترفيزيكدانان بر اين باورند كه در برخي كهكشان‌ها، ستارگان بسياري در حال زايش هستند كه بالندگي و از بين رفتن دستامد پاياني يك ستاره به جرم آ‌ن بستگي دارد.

عضو هيات علمي مركز علوم و ستاره شناسي تهران با تاكيد بر اين كه ستاره‌هاي نوتروني از ستاره‌هاي پرجرم به وجود مي‌آيند، خاطرنشان كرد: ستاره‌هاي كم جرم از وقتي سحابي‌ها تشكيل مي‌شوند با جريان فروريختن و سرد شدن مواجه شده و پيش ستاره‌ها، ستاره رشته اصلي، غول سرخ، سحابي سياره‌اي و نهايتا كوتوله‌هاي سياه يا سفيد از آنها توليد مي‌شوند اما در ستاره‌هاي پرجرم از سحابي، پيش ستاره، ستاره‌ي رشته اصلي، ابرغول، ابرنواختر و نهايتا ستاره‌ي نوتروني تشكيل مي‌شود.

حسيني در ادامه افزود: هنگامي كه ستاره پرجرمي به شكل ابرنواختر منفجر مي‌شود شايد هسته آن سالم بماند كه اگر جرم اين هسته بين 1.4 تا 3 برابر جرم خورشيدي باشد جاذبه آن را فراتر از مرحله‌ي كوتوله‌ي سفيد در هم فشرده مي شود تا اين كه پروتون‌ها و الكترون‌ها براي تشكيل نوترون‌ها به هم فشرده شوند وستاره نوتروني تشكيل مي‌شود.

وي تصريح كرد: وقتي پهناي ستاره‌اي 10 كيلومتر باشد گرفتگي آن متوقف مي‌شود. اين در حالي است كه برخي ستارگان نوتروني در زمين به شكل «تپ اختر» شناسايي شده و با چرخش خود دو گونه تابش را پراكنده مي‌كنند.

مشاور ارشد مركز علوم و ستاره‌شناسي تهران گفت: اين ستارگان هنگام انفجار برخي از ابرنواخترها به وجود مي‌آيند. پس از انفجار يك ابرنواختر به دليل فشار زياد حاصل از ريزش ماده‌هاي پخش شده ممكن است ساختار اتمي همه‌ عناصر شيميايي شكسته شده و تنها اجزاي بنيادي بر جاي بماند.

حسيني اضافه كرد: بيشتر دانشمندان، گرانش و فشار بسيار زياد را عامل فشرده شدن پروتون‌ها و الكترون‌ها به درون يكديگر و نهايتا تشكيل توده‌هاي در هم فشرده نوتروني مي‌دانند؛ اين در حالي است كه تعداد اندكي از دانشمندان معتقدند كه فشردگي پروتون‌ها و الكترون‌ها بسيار بيش از اينهاست كه باعث مي‌شود تنها كوارك‌ها باقي بمانند.

به گزارش ايسنا، عضو هيات علمي مركز علوم ستاره‌شناسي تهران با بيان اين كه دانسته‌ها درباره‌ ستاره‌هاي نوتروني بسيار اندك است عنوان كرد: در سال هاي اخير پژوهش‌هاي زيادي بر روي اين ستار‌ه‌ها انجام شده به طوري كه در ماه‌هاي پاياني سال 2002 ميلادي يك گروه پژوهشي وابسته به ناسا به سرپرستي خانم كاتن، بررسي‌هايي را در مورد يك ستاره‌ي نوتروني به همراه يك ستاره‌ي همدم انجام داد.

وي در ادامه ابراز كرد:‌ اين گروه براي بررسي اين ستاره‌ي دوتايي كه در فاصله‌ي 30 هزار سال نوري از زمين قرار دارد از يك ماهواره‌ي توانا به پردازش پرتوايكس بهره بردند. ماهواره‌اي كه به انجمن فضايي اروپا و ابسته است. هدف اين پژوهش بازنمايي ساختار ستاره نوتروني با بهره‌گيري از اثرگذاري‌هاي گراني زياد ستاره بر روي نور بود.

حسيني تصريح كرد: با توجه به آ‌موزه‌ي نسبيت همگاني، نوري كه از يك ميدان گرانش گذر مي‌كند اندازه‌اي از انرژي خود را از دست داده، به روي افزايش طول موج نور نمود پيدا كرده و به صورت پديده‌گذار به سرخ يا سرخ‌گرايي بروز پيدا مي‌كند.

مشاور ارشد مركز علوم و ستاره‌شناسي تهران با بيان اين كه اين گروه پژوهشي براي اولين بار گذار قرمز نور گذرنده از جو بسيار نازك يك ستاره‌ي نوتروني را اندازه‌گيري كردند، اظهار كرد: گراني بسيار زياد ستاره‌ي نوتروني باعث گذار به قرمز نور مي‌شود كه ميزان آن به اندازه‌ي جرم ستاره و شعاع آن بستگي دارد. با آگاهي از فشار دروني اختر فيزيك‌دانان گمان مي‌كردند كه درون يك ستاره‌ي نوتروني تنها نوترون است يا ذرات ناشناخته‌ي ديگري را نيز در بردارد.

وي اذعان كرد: اين گروه پس از بررسي‌هاي زياد دريافتند كه اين ستاره‌ها بايد از نوترون تشكيل شده باشند و در حقيقت برابر الگوهاي كواركي ذره‌ي ديگري جز نوترون در آن وجود ندارد.

حسيني ادامه داد: ستاره‌ي نوتروني به سبب جرم زياد و به پيروي از آن گرايش زياد، مواد ستاره‌ي همدم را به سوي خود سوق مي‌دهند به گونه‌اي كه گستره‌ي پرتوهاي زايش شده پس از گذر از جو بسيار كم ستاه‌ي نوتروني كه ازاتم‌هاي آهن يونيزه شده تشكيل شده بود، توسط ماهواره‌ي ايكس. ام. ام نيوتن مورد بررسي قرار گرفتند.

عضو هيات علمي مركز علوم و ستاره شناسي تهران با بيان اين كه در آزمايش‌هاي پيش از اين، پژوهش‌ها بر روي ستاره‌اي با ميدان مغناطيسي بزرگ انجام شده بود، گفت: بنابراين دريافت اثر نيروي گرانش ستاره بر روي گستره‌ي نور به طور دقيق و ريزبينانه امكان پذير نبود كه در پژوهش‌هاي بعدي داراي ميدان مغناطيسي ضعيفي بود كه اثر آن از نيروي گرايش توانا به دريافت بود.

وي افزود: ستاره‌ي نوتروني با اين كه بسيار داغ است اما به دليل شعاع كم، به سختي با كمك نشانه‌هاي خود شناخته مي‌شود. اين ستاره‌ها كه در راستاي قطب‌هاي مغناطيسي خود، موج‌هاي برق مغناطيسي نامرئي و در برخي موارد ديداري گسيل كرده و با سرعت بسيار به دور خود مي‌چرخند، «تپ اختر» نام دارند. از زمان كشف نخستين تپ اختر حدود 42 سال مي‌گذرد تپنده‌ها داراي دو ويژگي كند شدن دوره‌ي گردش در درازناي زمان و ستاره لرزه مي‌باشند.

حسيني تصريح كرد: تپنده‌ها در سالهاي جواني داراي دوره‌ي گردش بسيار تند و ميدان مغناطيسي بسيار قوي‌اند كه البته به مرور زمان دوره گردش آنها كندتر و ميدان مغناطيسي‌شان سست‌تر مي‌شود.

وي در خصوص چگونگي مرگ ستاره‌ها خاطرنشان كرد: وقتي يك ستاره مي‌ميرد به كوتوله‌ سفيد، ستاره‌ي نوتروني و يا سياه چاله تبديل مي‌شود. اين جرم‌ها كه در اكثر موارد جرم‌هاي فشرده ناميده مي‌شوند،‌ كوچك بوده و چگالي آنها گرانش قوي را به وجود مي‌آورد.

عضو هيات علمي مركز علوم و ستاره‌شناسي با بيان اين كه نحوه دگرگوني يك ستاره به جرم آن بستگي دارد، اضافه كرد: ستارگاني با جرم كم و متوسط به كوتوله‌ي سفيد و ستاره‌هايي با جرم بسيار زياد به شكل ستاره نوتروني و يا سياه چاله فرو ريزش مي‌كنند كه به ميزان جرم آنها بستگي دارد.

حسيني در زمينه ويژگي‌هاي ستاره‌هاي نوتروني، تصريح كرد: ستاره‌هاي نوتروني هسته اتمي همگن ومنفرد با 1057 نوترون، سرعت چرخش هزار دور در ثانيه، شدت مغناطيسي يك تريليون گوس، دماي سطح 106 درجه كلوين، شتاب گرانش 100 ميليارد برابر شتاب فرو افتاد آزاد بر زمين و تندي گريز نيم برابري سرعت نور هستند.

به گزارش ايسنا، مشاور ارشد مركز علوم و ستاره‌شناسي با بيان اينكه ستاره‌ي نوتروني به سادگي ديده نمي‌شود عنوان كرد: ستاره‌هاي نوتروني كوچك بوده و سطح آنان نمي‌تواند در دماي بالا انرژي زيادي تابش كند. به عنوان مثال يك ستاره‌ نوتروني با 10 كيلومتر شعاع و دماي سطح 106 درجه كلويني، تنها 15 درصد يك جسم سياه مانند خورشيد را تابش كرده و از آن جايي كه اكثر انرژي تابش شده در بخش پرتو گستره‌ي نور است با تلسكوپ‌هاي زميني ديده نمي‌شود.

وي درباره ساختار دروني ستاره‌هاي نوتروني خاطرنشان كرد: با اين كه الگوهاي نظري ستارگان نوتروني نارسا بوده و هيچ كس به درستي نمي‌داند كه ماده‌ي نوتروني خالص چگونه رفتار مي‌كند، اما اكثر احتمال‌ها به اين گونه است كه ستاره‌ي نوتروني سه رويه‌ي پايه‌اي دارد به صورتي كه نزديك سطح فشار كم است، هسته‌هاي اتمي مي‌توانند به شكل بلوري سخت با ضخامت يك كيلومتر وجود داشته باشد و پوسته آن‌ نزديك 10 برابر از فولاد سخت‌تر است.

وي افزود: گرچه اين مواد بسيار پايدارند ولي گراني بسياري كه در سطح وجود دارد باعث بلنداي بيش از چند ميلي متر بلندي‌هاي ستاره نوتروني شده، زيرا فشار اين پوسته به حدي زياد است كه مواد را وادار مي‌كند تا به حالت مايع كه بيشتر با كمي پروتون‌ها و الكترون‌هاي آزاد تشكيل شده است، درآورد.

حسيني در ادامه تصريح كرد: پروتون‌ها و الكترون‌ها مي‌توانند از ميان نوترون مايع، بدون هيچ در هم گرفتگي پويش داشته باشند. اين ماده يك رساناي كامل بوده به گونه‌اي كه ميدان مغناطيسي ستاره‌ي نوتروني در ميان جرم چرخاني از مايع ابررسانا گرفتارشده است.

به گزارش خبرگزاري دانشجويان ايران، عضو هيات علمي مركز علوم و ستاره‌شناسي تهران در پايان درباره چگونگي كشف ستاره‌هاي نوتروني اظهار كرد: ستاره‌شناسي به نام بن، همكار استاد هويش در رصدخانه‌ي دانشگاه كمبريج متوجه دريافت نشانه‌هايي از يك چشمه‌ ناشناخته بر روي ابزارهاي حساس رصدخانه شد. اين نشانه‌هاي پرتوي (راديويي) به طور هماهنگ با فاصله‌هاي زماني يك سوم ثانيه و بسامد ثابت به اين ابزارها مي‌رسيد و نهايتا ثابت شد كه سرچشمه‌هاي فرستنده‌ي اين امواج پرتويي، ستارگان نوتروني هستند.