حرکت آهسته برداشت هنرمند از سیگنال PSR J0901–4046 با رنگ سرخابی نشان داده شده است. با رنگ آبی سیگنال های دیگر تپ اخترهای سریعتر نشان داده شده است. (با احترام: Danielle Futselaar/artsource.nl)” width=”635″ height=”357″>
به گفته یک تیم بین المللی از دانشمندان، یک سیگنال رادیویی ضربانی غیرعادی که از یک "قبرستان ستاره ای" بیرون می آید، می تواند شواهدی برای کلاس جدیدی از ستاره های نوترونی باشد. سیگنال تپ اختر از یک ستاره نوترونی 53 میلیون ساله می آید که هر 76 ثانیه یک بار می چرخد و این را به کندترین ستاره نوترونی در حال چرخش تبدیل می کند که تاکنون مشاهده شده است. این ستاره PSR J0901-4046 نامگذاری شده است و توسط این ستاره پیدا شده است MeerKAT رادیو تلسکوپ در آفریقای جنوبی
ستاره نوترونی جسمی با جرمی مشابه خورشید است، اما بر اثر گرانش به قطر حدود 20 کیلومتر له شده است. حرکت زاویه ای با فشرده شدن ستاره حفظ می شود، به این معنی که سرعت چرخش ستاره افزایش می یابد - دقیقاً مانند سرعتی که یک اسکیت باز چرخان وقتی دست هایش را به داخل می کشد، سرعت می گیرد.
ستاره‌های نوترونی در حال چرخش به خوبی شناخته شده‌اند که پرتوهای امواج رادیویی را پخش می‌کنند که به صورت پالس برای ناظران روی زمین ظاهر می‌شوند. فرآیند انتشار رادیویی توسط چرخش ستاره هدایت می شود و این انتقال انرژی در نهایت چرخش را تا جایی که انتظار می رود انتشارات متوقف شود کند می کند.
ضربان های غیر منتظره
چیزی که در مورد این کشف شگفت انگیز است این است که در قبرستان ستاره های نوترونی قرار دارد. این آن را خاص می کند،» توضیح می دهد مانیشا کالب در دانشگاه سیدنی که محقق اصلی این پروژه بود. ما انتظار نداریم در این منطقه هیچ گونه تپش رادیویی وجود داشته باشد. این کشف یک منطقه ناشناخته کامل را باز کرده است که قبلاً به دنبال ستاره‌های نوترونی نبودیم.
کالب که نویسنده اصلی مقاله ای است می افزاید: «این کندترین ستاره نوترونی شناخته شده تاکنون است. نجوم طبیعت که کشف را توصیف می کند. این واقعیت که امواج رادیویی از خود ساطع می‌کند، درک ما از چگونگی پیری ستارگان نوترونی را به چالش می‌کشد.»
کندترین ستاره نوترونی که قبلاً مشاهده شده بود دارای دوره 23.5 ثانیه است، به این معنی که این کشف جدید تقریباً سه برابر کندتر است. به نظر می رسد PSR J0901-4046 حداقل هفت نوع پالس مختلف دارد که برخی از آنها به شدت دوره ای هستند. این تنوع انواع پالس چیزی است که محققان می گویند قبلا هرگز دیده نشده بود.
پالس های شبه دوره ای
هیچ ستاره نوترونی شناخته شده دیگری این تنوع را نشان نمی دهد. کالب می گوید: نوع پالس «شبه دوره ای» می تواند به دلیل ارتعاشات لرزه ای یا نوسانات ستاره نوترونی باشد - که می تواند سرنخ های مهمی برای مکانیسم انتشار تولید کننده این انفجارها باشد. این شروع کلاس جدیدی از ستارگان نوترونی است. اینکه چگونه یا به کلاس‌های دیگر مربوط می‌شود یا نه هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است.»
کالب، سابقاً از دانشگاه منچستر، توضیح می دهد که این مشاهدات بیش از اندکی خوش شانسی را شامل می شد. او گفت: "این واقعیت که منبع فقط برای حدود 0.5 درصد از دوره چرخش "روشن" است به این معنی است که ما بسیار خوش شانس بودیم که پرتو زمین را قطع کرده است." "ممکن است جمعیت کاملی از این اشیاء را که تا به حال حتی از وجود آنها نمی دانستیم گم شده باشیم."
تپ اخترها ستارگان نوترونی با پرتوهای تشعشعی هستند که از قطب های مغناطیسی آنها بیرون می آیند و در حین چرخش آنها در سراسر زمین می چرخد و به ستاره شناسان اجازه می دهد آنها را به صورت مجموعه ای از پالس های منظم تشخیص دهند. نجوم طبیعت مقاله و اخترفیزیکدان دانشگاه آکسفورد، ایان هیوود، گفت دنیای فیزیک ما می‌توانیم از تلسکوپ‌های رادیویی برای زمان‌بندی چرخش چنین ستارگان نوترونی با دقت فوق‌العاده استفاده کنیم، و تپ‌اخترها را به منابع بسیار تصادفی برای آزمایش جنبه‌های متعدد اخترفیزیک و فیزیک بنیادی تبدیل کنیم.»
اتفاقی و اساسی
هیوود می افزاید که دو مورد اساسی که محققان می توانند در مورد ستاره های نوترونی مشاهده کنند، سرعت چرخش آنها و سرعت کند شدن این چرخش است.
او می‌گوید: «تئوری‌های مربوط به ستاره‌های نوترونی پیش‌بینی می‌کنند که برای برخی از ترکیبات این دو مقدار، گسیل رادیویی قطع می‌شود و پرتوها ناپدید می‌شوند.» این واقعیت که ما گسیل رادیویی از این جسم را با دوره چرخش طولانی می بینیم، برخی از این نظریه ها را به چالش می کشد.
هیوود اشاره می کند که مقادیر سرعت چرخش و کند شدن PSR J0901-4046 - که از نظر فنی به عنوان فضای پارامتر آن نامیده می شود - آن را به عنوان چیزی جدید نشان می دهد.
نقص تپ اختر نشان می دهد که لایه های ابر سیال درون ستاره نوترونی قرار دارند
هیوود توضیح می‌دهد: «کلاس‌های مختلف ستاره‌های نوترونی تپنده، مناطق کاملاً متمایزی از فضای پارامتری را اشغال می‌کنند، و این کشف به سمت مناطقی پیش می‌رود که هیچ کلاس شناخته‌شده‌ای از ستاره‌های نوترونی ندارند.» شاید این یک کلاس جدید از ستاره های نوترونی نباشد، بلکه درک ما از جمعیت شناخته شده فعلی ناقص است. در هر صورت، این کشف درک ما از این نوع شی را زیر سوال می برد."
محققان می‌گویند که با بهره‌برداری کامل از داده‌های MeerKAT و با ترکیب تکنیک‌های رصدی پروژه‌های MeerTRAP و ThunderKAT تلسکوپ، امیدوارند به دنبال اجرام بیشتری مانند PSR J0901-4046 باشند.
کالب نتیجه می گیرد: «یافتن تعداد بیشتری از این ستاره های نوترونی می تواند برای درک ما از جمعیت ستاره های نوترونی کهکشانی حیاتی باشد.
