[ad_1]

تیمی از محققان به سرپرستی اعضای م Instituteسسه فیزیک و ریاضیات کاولی جهان (Kavli IPMU) داده های جمع آوری شده قبلی را برای نتیجه گیری از ماهیت واقعی یک جرم جمع و جور تجزیه و تحلیل کردند – مشخص شد که این یک مغناطار چرخان است ، نوعی نوترون ستاره ای با میدان مغناطیسی بسیار قوی – در مدار LS 5039 ، درخشان ترین سیستم باینری اشعه گاما در کهکشان.

از جمله دانشجوی سابق Hiroki Yoneda ، دانشمند ارشد Kazuo Makishima و محقق اصلی Tadayuki Takahashi از موسسه Kavli ، این تیم همچنین پیشنهاد می کند که روند شتاب ذرات شناخته شده تحت LS 5039 ناشی از فعل و انفعالات بین بادهای ستاره ای متراکم اولیه آن است ستاره عظیم و میدان های مغناطیسی فوق العاده قوی مغناطیسی چرخان.

باینریهای اشعه گاما سیستمی از ستارگان عظیم و ستاره های فشرده هستند. آنها اخیراً ، در سال 2004 ، زمانی که مشاهدات بسیاری از پرتوهای گامای پرانرژی در ولتاژهای شمسی (TeV) از مناطق به اندازه کافی بزرگ آسمان امکان پذیر شد ، کشف شدند. باینریهای اشعه گاما وقتی در نور مرئی مشاهده می شوند ، مانند ستاره های سفید مایل به آبی درخشان به نظر می رسند و با هیچ سیستم باینری دیگری که دارای یک ستاره عظیم است تفاوتی ندارند.

با این حال ، هنگامی که با اشعه X و اشعه گاما مشاهده می شود ، خواص آنها به شدت با سایر باینری ها متفاوت است. در این باندهای انرژی ، سیستم های باینری معمولی کاملاً نامرئی هستند ، اما باینری های اشعه گاما تابش شدید غیر حرارتی ایجاد می کنند و به نظر می رسد شدت آنها با توجه به دوره های مداری آنها از چند روز تا چند سال افزایش و کاهش می یابد.

هنگامی که باینری های اشعه گاما به عنوان یک کلاس اخترفیزیکی جدید ایجاد شد ، به سرعت مشخص شد که یک مکانیزم شتابدهی بسیار کارآمد باید در آنها کار کند. در حالیکه ذرات شتاب دهنده TeV دهه ها در بقایای ابرنواختر به طول می انجامد ، که شتاب دهنده های فضایی شناخته شده هستند ، باینریهای اشعه گاما انرژی الکترون را فقط در عرض ده ثانیه بالای 1 TeV افزایش می دهند. بنابراین ، باینری های اشعه گاما را می توان یکی از کارآمدترین شتاب دهنده های ذرات در جهان دانست.

همچنین شناخته شده است که برخی از باینریهای اشعه گاما پرتوهای گامای قوی با انرژی چند مگا الکترون ولت (MeV) منتشر می کنند. در حال حاضر مشاهده اشعه گاما در این باند دشوار است. آنها فقط توسط حدود 30 جرم آسمانی در کل آسمان کشف شده اند. اما این واقعیت که چنین باینری هایی حتی در این باند انرژی نیز تابش شدیدی ایجاد می کنند ، به طور قابل توجهی در رمز و راز اطراف آنها نقش دارد و روند فوق العاده م effectiveثر تسریع ذرات در حال انجام را نشان می دهد.

تاکنون حدود 10 باینری اشعه گاما در کهکشان پیدا شده است – در مقایسه با بیش از 300 باینری اشعه ایکس که وجود آنها مشخص است. اینکه چرا باینری های اشعه گاما بسیار نادر هستند ناشناخته است و در حقیقت ماهیت واقعی مکانیسم شتاب آنها یک معما است.

مطالعات قبلی نشان داده است که باینری اشعه گاما معمولاً از یک ستاره اولیه عظیم که 20-30 برابر جرم خورشید وزن دارد و یک ستاره ماهواره ای که باید یک ستاره جمع و جور باشد تشکیل شده است ، اما در بسیاری از موارد مشخص نبود. ، خواه ستاره جمع و جور یک سیاهچاله باشد یا یک ستاره نوترونی. تیم تحقیقاتی تجربه خود را با فهمیدن قضیه آغاز کردند.

یکی از مستقیم ترین شواهد در مورد حضور یک ستاره نوترونی ، تشخیص ضربان های دوره ای سریع است که با چرخش ستاره نوترونی مرتبط هستند. تشخیص چنین لرزشی از باینری اشعه گاما تقریباً قطعاً سناریوی سیاهچاله را رد می کند.

در این پروژه ، تیم بر روی LS 5039 متمرکز شد ، که در سال 2005 افتتاح شد ، و هنوز هم موقعیت خود را به عنوان درخشان ترین جفت اشعه گاما در اشعه X و اشعه گاما حفظ می کند. در حقیقت ، تصور می شد که این اشعه گاما دودویی به دلیل اشعه X و اشعه گامای TeV پایدار دارای یک ستاره نوترونی است.

با این حال ، تاکنون تلاش برای شناسایی چنین پالس هایی با امواج رادیویی و اشعه ایکس نرم انجام شده است – و از آنجا که امواج رادیویی و اشعه ایکس نرم تحت تأثیر بادهای ستاره ای ستاره اصلی قرار دارند ، تشخیص چنین پالس های دوره ای موفقیت آمیز نبوده است.

این بار ، برای اولین بار ، تیم بر روی باند اشعه X جامد (> 10 keV) و داده های مشاهده از LS 5039 جمع آوری شده توسط ردیاب اشعه ایکس جامد (HXD) در تلسکوپ های فضایی سوزاکو (بین 9 تا 15 سپتامبر 2007) تمرکز کردند. NuSTAR (بین 1 تا 5 سپتامبر 2016) – در واقع ، دوره مشاهده شش روزه سوزاکو طولانی ترین استفاده از اشعه ایکس جامد بود.

هر دو مشاهده ، اگرچه با نه سال از هم جدا شدند ، اما شواهدی از یک ستاره نوترونی را در هسته LS 5039 ارائه داد: سیگنال دوره ای از سوزاکو با مدت زمان حدود 9 ثانیه. احتمال این که این سیگنال ناشی از نوسانات آماری باشد فقط 0.1 درصد است. NuSTAR همچنین سیگنال پالس بسیار مشابهی را نشان داد ، اگرچه اهمیت پالس کمتر بود – به عنوان مثال داده های NuSTAR فقط مقدماتی بودند. با ترکیب این نتایج ، نتیجه گیری شد که دوره چرخش هر سال 0.001 ثانیه افزایش می یابد.

بر اساس دوره چرخش استخراج شده و میزان افزایش آن ، تیم سناریوهای ناشی از چرخش و پیشرانه را رد کردند و دریافتند که انرژی مغناطیسی ستاره نوترونی تنها منبع انرژی است که می تواند LS 5039 را تأمین کند. میدان مغناطیسی به 10 ^ {11 می رسد } T که 3 مرتبه بزرگتر از ستارگان نوترونی معمولی است.

این مقدار در میان اصطلاحاً مگنتارها یافت می شود ، یک زیر کلاس از ستاره های نوترونی که دارای چنین میدان مغناطیسی بسیار قوی هستند. دوره پالس 9 ثانیه ای خاص مغناطیسی است و این میدان مغناطیسی قوی مانع از گرفتن باد ستاره ای ستاره اصلی توسط یک ستاره نوترونی می شود ، این ممکن است توضیح دهد که چرا LS 5039 ویژگی های مشابه تپ اخترهای اشعه ایکس را نشان نمی دهد (تپ اخترهای ریل X معمول است). در سیستم های باینری اشعه ایکس ، جایی که بادهای ستاره ای توسط ستاره ماهواره ای آنها اسیر می شوند).

جالب اینجاست که 30 مغناطیس کشف شده تاکنون به عنوان ستاره های منزوی یافت شده اند ، بنابراین وجود آنها در باینری های اشعه گاما یک ایده اساسی محسوب نمی شود. علاوه بر این فرضیه جدید ، تیم منبعی را پیشنهاد می کند که انتشار غیر گرمایی داخل LS 5039 را تأمین می کند – آنها نشان می دهند که انتشار ناشی از تعامل بین میدان های مغناطیسی مغناطیس و بادهای ستاره ای متراکم است.

در حقیقت ، محاسبات آنها حاکی از آن است که اگر پرتوهای گاما با انرژی چند مگا الکترون ولت ، که مشخص نیست ، در صورت تولید در ناحیه ای با میدان مغناطیسی بسیار قوی نزدیک یک مغناطیس ، می توانند بسیار ساطع شوند.

این نتایج به طور بالقوه رمز و راز ماهیت جسم جمع و جور را در LS 5039 و سازوکار اصلی که سیستم باینری را تأمین می کند ، حل می کند. با این حال ، برای روشن ساختن یافته های آنها ، به مشاهدات و اصلاحات بیشتر تحقیقات آنها نیاز است.

[ad_2]

منبع: packge-news.ir

ایندکسر