نزدیک ترین ستاره نوترونی به زمین کدام ستاره است؟

در حال حاضر ستاره RX J1856.5-3754 نزدیک‌ترین ستاره نوترونی به زمین است که در صورت فلکی تاج جنوبی (اکلیل جنوبی) از قدر ظاهری ۲۵٫۶+ می‌درخشد. یعنی ۱۰۰ میلیون مرتبه کم‌نورتر از کم‌نورترین ستاره‌هایی که با چشم غیرمسلح در آسمانی کاملا تاریک می‌توان دید! البته چنین ستاره کم فروغی را فقط با تلسکوپ‌های عظیم می‌توان آشکار کرد.

به نظر می‌رسد که این ستاره نوترونی متعلق به سیستم دوگانه‌ای بوده که حدود یک میلیون سال قبل در اثر انفجاری ابرنواختری متلاشی شده و هسته آن به این صورت نوترونی باقی‌مانده است. این ستاره اکنون با سرعت ۱۰۸ کیلومتر بر ثانیه در فضای بین ستاره‌ای در حرکت است!

حرکت ستاره نوترونی RX-J1856.5-3754 که با توجه به زمان‌های مشخص شده، توسط تلسکوپ فضایی هابل ثبت شده است.

این ستاره در سال ۱۳۷۱ کشف شد و رصدهایی که تا چهارسال بعد از آن انجام شد، نشان از نوترونی بودن آن داشت؛ البته آن هم نزدیک‌ترین ستاره نوترونی به زمین. محاسبات ابتدایی حکایت از آن داشت که فاصله آن ۱۵۰ تا ۲۰۰ سال نوری از ماست. اما محاسبات دقیق‌تری که در سال ۱۳۸۱ توسط رصدخانه پرتوی ایکس چاندار انجام شد، نشان داد که فاصله‌اش از ما حدود ۴۰۰ سال نوری است.

ستاره نوترونی چیست؟

هرگاه ستاره‌های بسیار سنگین به پایان عمر خود می‌رسند در اثر یک انفجار مهیب «ابرنواختری» قسمت بسیار زیادی از جرم و ماده خود را به فضا پرتاب می‌کنند، اما قسمت مرکزی آن بر اثر نیروی گرانش شدیدی که ایجاد شده است، برروی خودش فرومی‌ریزد و کره‌ای بسیار فشرده و چگال از نوترون را می‌سازد. یک ستاره نوترونی معمولی جرمی به اندازه خورشید را در کره‌ای به قطر ۲۰km فشرده و متراکم کرده است. فوق العاده وحشتناک است!

توضیحات بیشتر و معرفی کامل را در مقاله «ستارگان نوترونی و تپ اخترها» مطالعه کنید.

ستاره نوترونی یا کوارکی؟

اتفاق جالبی که در روند بررسی آن افتاد، محمتل بودن آن به عنوان یک «ستاره کوارکی» بود. محاسبات اولیه‌ای که از ترکیب داده‌های رصدخانه فضایی چاندرا با تلسکوپ فضایی هابل انجام شده بود، دمای سطحی آن را ۷۰۰٫۰۰۰ درجه سانتیگراد نشان می‌داد. چنین دمایی هم حاکی از کره‌ای به قطر ۴ تا ۸ کیلومتر برای این ستاره عجیب و غریب بود. این اندازه با توجه به جرم آن، بسیار کوچک‌تر از قطر یک ستاره نوترونی است؛ از این‌رو دانشمندان احتمال دادند که RX J1856.5-3754 یک ستاره کوارکی باشد.

ولی، تجزیه و تحلیل‌های دقیق‌تری که سال‌های بعد روی داده‌های چاندرا و هابل انجام گرفت، دمای سطحی آن را ۴۳۴٫۰۰۰ درجه سانتیگراد به دست آورد و همین نتیجه باعث شد که قطر بزرگ‌تری برای آن تخمین بزنند. قطر  ۱۴km برای آن بسیار به اندازه یک ستاره نوترونی نزدیک است؛ و بدین ترتیب RX J1856.5-3754 از لیست کاندیداهای ستاره‌های کوارکی خارج شد.

سحابی مخروطی کوچک

اما ماجرای این تصویر با دریایی از ستارگان ریز و درشت چیست؟

یکی از تلسکوپ‌های ۸٫۲ متری رصدخانه VLT این تصویر را در سه طول موج مختلف و خاص ثبت کرده است تا بتواند جزئیات اطراف ستاره نوترونی را آشکار کند. البته همین فیلترهای خاص باعث شده‌اند که رنگ‌های ستاره‌ها غیرواقعی باشند.

با دقت زیاد می‌توان یک سحابی کوچولوی مخروط شکل را به رنگ قرمز یا صورتی در مرکز عکس مشاهده کرد. این مخروط کوچک در واقع به علت حرکت سریع ستاره نوترونی RX J1856.5-3754 در گازهای سرد میان‌ستاره‌ای به وجود آمده است. می‌توانید ستاره نوترونی مورد نظرمان را در نوک این مخروط به صورت یک نقطه خیلی کم نور آبی رنگ مشاهده کنید. این پدیده همانند آن موج‌های مخروطی شکلی است که در جلوی یک قایق تندرو بر سطح آب ایجاد می‌شود که همواره خود قایق بر نوک این مخروطها قرار دارد. «موج شوک» نام این گونه موج‌هایی است که به علت حرکت سریع منبع موج در محیط انتشار آن ایجاد می‌شود.

RX J1856.5-3754 به علت فاصله کمی که از  زمین دارد، مرکز توجه اخترفیزیکدانان بوده تا بتوانند به درک بهتر و دقیق‌تری از ساختار و جزئیات ستاره‌های نوترونی برسند.

نویسنده: محمد همایونی