ستاره شناسان MIT، یک سیستم “دودویی بیوه سیاه” جدیدی را کشف کرده اند که در نوع خود بسیار منحصر به فرد است. برای اطلاعات بیشتر از مشخصات کامل این سیستم دودویی مرموز تا پایان مطلب با های فن تک همراه باشید.

این دودویی متشکل از یک تپ اختر (ستاره نوترونی که امواج های الکترومغناطیسی آن در زمین دریافت می شود) در حال چرخش است که به آرامی ستاره همراه خود را می بلعد، درست مانند کاری که عنکبوت بیوه سیاه ماده با جفت خود انجام می دهد، به همین دلیل آن را به بیوه سیاه نام گذاری کردند. اخترشناسان قبلاً حدود دوجین دوتایی بیوه سیاه را در کهکشان راه شیری شناسایی کرده بودند، اما دوتایی جدید در بین آن ها کوتاه‌ترین دوره مداری را دارد که تاکنون کشف شده است.

این کشف در یک مقاله تحقیقاتی با عنوان “دودویی بیوه سیاه دوره مداری 62 دقیقه ای در سه گانه سلسله مراتبی گسترده” در مجله Nature Communications منتشر شده است.

این منظومه با نام ZTF J1406+1222 دارای یک تپ اختر و یک ستاره همراه است که هر 62 دقیقه به دور یکدیگر می چرخند. نکته دیگری که این منظومه را جدا از دوره مداری کوتاه منحصر به فرد می کند، این واقعیت است که به نظر می رسد آن ها میزبان ستاره سومی در فاصله دوردست هستند که هر 10000 سال یک بار به دور دو ستاره دیگر می چرخند. بنابراین این سیستم دودویی تشکیل یک سیستم سه گانه را خواهند داد.

«بیوه سیاه سه گانه» سؤالاتی را در مورد چگونگی شکل گیری آن ایجاد مطرح کرده است. محققان MIT که موفق به این کشف شدند، نظریه ای را ارائه کردند، آن ها گفتند: درست مانند اکثر دوتایی های بیوه سیاه، سیستم سه گانه هم احتمالاً از صورت فلکی متراکم از ستارگان قدیمی به نام خوشه کروی پدید آمده است.

این خوشه خاص ممکن است به سمت سیاهچاله عظیم در مرکز کهکشان راه شیری حرکت کرده باشد. جایی که گرانش این سیاهچاله مرکزی بتواند خوشه را از هم جدا کرده، اما در عین حال بیوه سیاه سه گانه را دست نخورده باقی بگذارد.

«این یک فرضیه تولد پیچیده است. این منظومه به احتمال زیاد قبل از زمان شکل گیری خورشید در کهکشان راه شیری به حالت شناور بوده است. کوین برج، عضو فوق دکترای پاپالاردو در دپارتمان فیزیک MIT، می‌گوید: بیوه‌های سیاه‌پوست واقعا شگفت انگیز هستند. زیرا ما آن ها را با کمک نور مرئی و همراه گسترده اش، همچنین با توجه به این واقعیت که آن ها از مرکز کهکشان می آیند، پیدا کردیم.

تپ اخترها از هسته های فروپاشیده ستارگان پرجرم تشکیل شده اند. آن ها ستارگان نوترونی هستند که به سرعت در حال چرخش اند. سرعت چرخش تپ اخترها فوق العاده سریع است و معمولا هر چند میلی ثانیه یک بار به دور خود می چرخند. آن ها در حین انجام این کار، پرتوهایی از گاما با انرژی بالا و اشعه ایکس ساطع می کنند.

به طور معمول، تپ اخترها عمر خیلی کوتاهی دارند، زیرا مقادیر زیادی انرژی را در مدت زمان کوتاهی می سوزانند. اما هر چند وقت یک بار، یک ستاره در حال عبور می تواند به تاپ اخترها عمر دوباره ای ببخشد. زمانی که یک ستاره به تپ اختر نزدیک می شود، به دلیل گرانش، مواد را از ستاره بیرون می کشد و انرژی جدیدی برای چرخش تپ اختر به سمت بالا فراهم می کند. در این زمان تپ‌اختر «بازیافت شده» با شروع تابش انرژی مجدد، ستاره را شروع به بلعیدن می کند تا زمانی که کاملاً ستاره نابود شود.

هر دودویی بیوه سیاه که تا امروز کشف شده بود، با استفاده از فلاش های گاما و اشعه ایکس ساطع شده از تپ اخترها شناسایی می شد. اما برای این سیستم، Burdge از طریق چشمک زدن نوری ستاره همراه آن، به ZTF J1406+1222 رسید.
محققان دریافتند، سمت روز ستاره که به سمت تابش تب اختر است چندین برابر گرم تر از سمت شب آن می باشد. کوین برج ادامه داد: “معمولا اگر اخترشناسان ستاره‌ای را مشاهده کنند که درخشندگی آن به طور متناوب در حال تغییر است، فرضیه قوی از دوتایی بودن آن با یک تپ‌اختر را مطرح خواهند کرد.”