این پدیده یا یک همراستایی نادر و استثنایی ستارگان است (به معنای واقعی کلمه!) یا چیزی قدرتمند که تاکنون دیده نشده است.
این رویداد با نام EP240408a شناخته میشود، زیرا اولین بار در 20 فروردین 1403 توسط تلسکوپ فضایی پرتو ایکس Einstein Probe کشف شد. در نگاه اول، به نظر میرسید که یک انفجار پرتو گاما معمولی باشد، پدیدهای که معمولاً همراه با انتشار پرتوهای ایکس درخشان است.
اما زمانی که مجموعهای از تلسکوپها در طیف وسیعی از طولموجها—از جمله فرابنفش، نور مرئی، فروسرخ نزدیک، امواج رادیویی، پرتو ایکس و پرتو گاما—این رویداد را مشاهده کردند، متوجه شدند که با هیچیک از انواع شناختهشده مطابقت ندارد.
بر اساس یک مطالعه جدید، محتملترین توضیح این است که این رویداد نتیجه فروپاشی یک کوتوله سفید است که توسط یک سیاهچاله با جرم متوسط از هم پاشیده شده است. در این فرآیند، جریانی از ماده با سرعت بسیار بالا تولید شده که بهطور تصادفی مستقیماً به سمت زمین نشانه رفته است.
برندان اوکانر، ستارهشناس دانشگاه کارنگی ملون و نویسنده اصلی این مطالعه، میگوید:
“EP240408a برخی از ویژگیهای چندین پدیده مختلف را دارد، اما هیچکدام را بهطور کامل پوشش نمیدهد. بهویژه، مدتزمان کوتاه و درخشندگی بالای آن با سایر سناریوها سخت توجیه میشود. احتمال دیگر این است که ما در حال مشاهده چیزی کاملاً جدید هستیم!”
رمزگشایی از یک معمای کیهانی
جهان پر از رویدادهای گذرا است—فورانهای پرانرژی ناشی از انفجار ستارگان، بلعیده شدن ستارگان توسط سیاهچالهها، ابرنواخترها و بسیاری دیگر از درامهای کیهانی. ستارهشناسان معمولاً با بررسی مدتزمان، فرکانس، منبع و ترکیب خاص طولموجهای یک رویداد، ماهیت آن را تشخیص میدهند.
پس از کشف اولیه توسط Einstein Probe، تلسکوپهای مختلفی روی زمین و در فضا این رویداد را رصد کردند، از جمله:
- NuSTAR
- Swift
- Gemini
- Keck
- دوربین انرژی تاریک (DECam)
- آرایه بسیار بزرگ (VLA)
- آرایه فشرده تلسکوپ استرالیا (ATCA)
- کاوشگر ترکیب داخلی ستارههای نوترونی (NICER)
با تحلیل دادههای این ابزارها، دانشمندان توانستند ویژگیهای این رویداد را مشخص کنند، اما این فقط بر پیچیدگی معما افزود.
EP240408a ابتدا ۱۰ ثانیه در پرتوهای ایکس نرم درخشان شد، سپس به مدت چهار روز در یک سطح تقریباً ثابت باقی ماند، و در نهایت در عرض یک روز دیگر بهسرعت خاموش شد. این مدتزمان از یک انفجار پرتو گاما معمولی که چند ساعت طول میکشد، بسیار بیشتر است، اما آنقدر هم طولانی نیست که در دستهبندیهای دیگر جای بگیرد.
درخشندگی آن در پرتو ایکس نیز در یک محدوده عجیب قرار داشت:
- برای برخی پدیدهها بیش از حد درخشان بود
- اما برای برخی دیگر بهاندازه کافی درخشان نبود
عجیبتر از همه این بود که VLA در هیچیک از بررسیهایش (۱۱ روز، ۱۵۸ روز و ۲۵۸ روز پس از انفجار) هیچ نشانهای از انتشار امواج رادیویی از منبع مشاهده نکرد.
اوکانر میگوید:
“وقتی چیزی را در پرتو ایکس به این درخشندگی و برای این مدت طولانی میبینیم، معمولاً یک همتای رادیویی فوقالعاده درخشان دارد. اما اینجا، هیچ چیزی نمیبینیم—که بسیار عجیب است.”
توضیح نهایی: سیاهچالهای که یک ستاره را میبلعد؟
پس از رد کردن چندین احتمال، از جمله کوازارها و فورانهای نوری آبی سریع و ناشناخته (FBOTs)، پژوهشگران به محتملترین توضیح رسیدند:
یک رویداد اختلال کشندی (TDE)—یعنی زمانی که یک سیاهچاله ستارهای را تکهتکه کرده و آن را میبلعد.
در برخی موارد نادر، TDEها میتوانند جتهای عظیمی از ماده را به بیرون پرتاب کنند، که اگر بهطور تصادفی در مسیر زمین قرار بگیرند، چنین امضایی را ایجاد میکنند. ویژگیهای این سیگنال نشان میدهد که احتمالاً یک سیاهچاله با جرم متوسط در حال بلعیدن یک کوتوله سفید بوده است.
با این حال، یک نکته مبهم باقی میماند:
یک TDE با جت باید امواج رادیویی تولید کند، اما در این مورد، هیچ نشانهای از آن دیده نشده است. فرضیه تیم تحقیقاتی این است که این رویداد بیش از حد زود کشف شده—تحقیقات پیشین نشان دادهاند که ممکن است صدها یا حتی هزاران روز طول بکشد تا مواد جت کند شده و امواج رادیویی آغاز شوند.
اگر در آینده امواج رادیویی رصد شوند، این معما احتمالاً حل خواهد شد. اما اگر منبع همچنان خاموش بماند، میتواند نشان دهد که این رویداد یک انفجار پرتو گاما عجیب و غریب بوده—یا شاید هم یک نوع کاملاً جدید از پدیدههای کیهانی!