در سیستم دوتایی 4U 1820-30، ستاره‌ای نوترونی با سرعتی شگفت‌انگیز به دور محور خود می‌چرخد و در هر ثانیه ۷۱۶ بار می‌چرخد. این سرعت به اندازه‌ای بالاست که تنها با تپ‌اختر معروف PSR J1748-2446ad قابل مقایسه است که با همین سرعت می‌چرخد.
تیمی به رهبری اخترفیزیکدان گائوراوا جیساوال از دانشگاه فنی دانمارک این کشف را تأیید کرده است و بیان می‌کند که این یافته‌ها نشان می‌دهند که سرعت چرخش ستاره‌های نوترونی می‌تواند به حد نظری حداکثر ۷۳۰ چرخش در ثانیه برسد.
جیساوال می‌گوید: «ما در حال مطالعه انفجارهای گرمای هسته‌ای از این سیستم بودیم و به نوساناتی قابل توجه برخورد کردیم.»
اگر مشاهدات آینده این یافته را تأیید کنند، ستاره نوترونی 4U 1820-30 به عنوان یکی از سریع‌ترین اجرام چرخان شناخته شده در کیهان ثبت خواهد شد.
ستارگان نوترونی و ویژگی‌های آن‌ها
ستارگان نوترونی یکی از آخرین مراحل تکاملی ستارگان پرجرم هستند. زمانی که یک ستاره با جرمی بین ۸ تا ۳۰ برابر خورشید سوخت خود را به پایان می‌رساند، هسته آن دچار فروپاشی شده و به یک ستاره نوترونی تبدیل می‌شود. این ستارگان با جرمی ۱.۱ تا ۲.۳ برابر خورشید، در کره‌ای با قطر حدود ۲۰ کیلومتر فشرده شده‌اند و چگالی آن‌ها فوق‌العاده بالاست.
این اجرام رفتارهای خاصی دارند که بر اساس آن‌ها دسته‌بندی می‌شوند؛ مانند مگنتارها با میدان مغناطیسی بسیار قوی و تپ‌اخترها که با سرعت زیاد چرخیده و امواج رادیویی از قطب‌های خود ساطع می‌کنند.
سیستم دوتایی 4U 1820-30
این سیستم دوتایی از دهه ۱۳۵۸ شناخته شده و در صورت فلکی قوس قرار دارد. این سیستم شامل یک ستاره نوترونی و یک ستاره کوتوله سفید است که در مداری فشرده با دوره‌ای ۱۱.۴ دقیقه‌ای قرار گرفته‌اند. نزدیکی این دو ستاره باعث می‌شود که ستاره نوترونی، مواد از همدم خود جذب کرده و روی سطح خود انباشته کند.
این مواد انباشته شده با افزایش فشار و دما منجر به وقوع انفجارهای گرمای هسته‌ای می‌شوند.
مطالعه انفجارهای گرما هسته‌ای
تیم جیساوال از ابزار NICER که یک تلسکوپ پرتو ایکس نصب‌شده روی ایستگاه فضایی بین‌المللی است، برای مطالعه این انفجارها استفاده کرد. در طول این رویدادها، ستاره نوترونی به میزان صد هزار برابر درخشنده‌تر از خورشید می‌شود و انرژی عظیمی را آزاد می‌کند.
مشاهدات تیم نشان داد که یکی از این انفجارها نوسانی با فرکانس ۷۱۶ هرتز دارد که بیانگر چرخش فوق‌العاده سریع ستاره نوترونی است. اگر این یافته تأیید شود، 4U 1820-30 به عنوان سریع‌ترین تپ‌اختر پرتو ایکس شناخته خواهد شد.
نتیجه‌گیری
مشاهدات بیشتری برای تأیید این یافته‌ها مورد نیاز است، اما اگر صحت این نتایج تأیید شود، امکان مطالعه دقیق‌تری از ستارگان نوترونی و رفتارهای منحصربه‌فرد آن‌ها فراهم می‌شود.
سوالات متداول
۱. چه چیزی باعث چرخش سریع ستاره نوترونی 4U 1820-30 می‌شود؟
چرخش سریع این ستاره به دلیل جذب مواد از ستاره کوتوله سفید همدم خود و انرژی آزاد شده از این فرآیند است.
۲. ابزار NICER چه کاربردی دارد؟
این ابزار، تلسکوپ پرتو ایکس نصب‌شده روی ایستگاه فضایی بین‌المللی است که برای مطالعه ستارگان نوترونی و انفجارهای گرما هسته‌ای طراحی شده است.
۳. تپ‌اختر چیست؟
تپ‌اختر یک ستاره نوترونی با چرخش سریع است که پرتوهای امواج رادیویی را از قطب‌های خود ساطع می‌کند.
