سلام الله علیکم یا سیدالشهداء و یا سیدالساجدین و یا زینب الکبری

ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست و چه ویژگی‌هایی دارد

ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست و چه ویژگی‌هایی دارد - Magnetar

ستاره مغناطیسی یا مگنتار (magnetar)، نوعی ستاره نوترونی است که میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارد. برآورد می‌شود که میدان مغناطیسی مگنتارها هزار تریلیون برابر قدرتمندتر از میدان مغناطیسی زمین باشد. میدان مغناطیسی مگنتارها حتی از میدان مغناطیسی تپ‌اخترهای رادیویی نیز ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ برابر قوی‌تر است. لذا ستاره‌های مغناطیسی (مگنتارها)، مغناطیسی‌ترین ستارگانی هستند که تاکنون در عالم کشف شده‌اند. دانشمندان قدرت میدان مغناطیسیِ ستاره‌های مغناطیبسی را حدود ۱۰۱۵ گاوس برآورد می‌کنند؛ مقایسه کنید با خورشید که شدت میدان مغناطیسی آن تنها حدود ۵ گاوس است. چنین میدان مغناطیسی قدرتنمدی، دمای سطح ستاره را تا حدود ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد افزایش می‌دهد. دانشمندان تاکنون فقط حدود ۱۰ ستاره مغناطیسی را در کهکشان راه شیری کشف کرده‌اند. اما احتمالا صدها ستاره مغناطیسی دیگر نیز در کهکشان ما وجود دارند. در ادامه، با جزییات بیشتری توضیح می‌دهیم که ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست و چگونه تشکیل می‌شود و چه ویژگی‌هایی دارد.

 

ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست؟

ستاره مغناطیسی، مغنااختر (به انگلیسی، مگنتار) نوعی ستاره نوترونی است که میدان مغناطیسی بسیار قدرتمندی دارد. این ستاره‌ها مدتی پرتوتابی می‌کنند و سپس دیگر علائمی از سوی آن‌ها دریافت نمی‌شود. بعضی از ستاره‌های مغناطیسی چندساعت و برخی دیگر چندماه پالس می‌فرستند و سپس دوباره کم‌فروغ و ناپدید می‌شوند.

آن‌ها قوی‌ترین میدان‌های مغناطیسی را که تاکنون در کیهان رصد شده است، تولید می‌کنند. قدرت میدان مغناطیسی مگنتار هزار تریلیون برابر قوی‌تر از میدان میدان مغناطیسی زمین است و همین میدان مغناطیسی، دمای سطح ستاره را تا حدود ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد افزایش می‌دهد.

 

ستاره مغناطیسی (مگنتار) چگونه تشکیل می‌شود؟

ستاره‌های مغناطیسی نیز مثل ستاره‌های نوترونی به‌وجود می‌آیند: وقتی گداخت یا هم‌جوشی هسته‌ای در ستاره پایان می‌یابد، تولید گرما نیز در آن متوقف می‌شود و زندگی ستاره در آن مرحله پایان می‌یابد. اگر جرم اولیه‌ی ستاره‌ بیش از ۸ برابر جرم خورشید باشد، سرانجام هسته ستاره در خود فرومی‌شکند یا اصطلاحا می‌رمبد و انفجار مهیبی موسوم به ابرنواختر رخ می‌دهد. اما هنوز کاملا مشخص نیست که چه عواملی سبب می‌شوند تا گاهی به‌جای ستاره نوترونی یا تپ‌اختر، یک ستاره‌ مغناطیسی تشکیل شود.

درباره ستاره‌های مغناطیسی نظریه‌ای مطرح شده است که می‌کوشد علت قدرتمند بودن میدان مغناطیسی آن‌ها را توضیح دهد. طبق این نظریه، ستاره نوترونی باید ابتدا ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ بار در ثانیه به‌دور خود بچرخد تا به یک ستاره مغناطیسی تبدیل شود.

بررسی‌ها نشان می‌دهند که میدان‌ مغناطیسی قدرتمند برخی اجرام آسمانی سبب می‌شود تا آن اجرام از خود پرتو ایکس و پرتو گاما منتشر کنند. اما ظاهرا ستاره‌های مغناطیسی فقط برای مدت کوتاهی از خود پرتو ایکس منتشر می‌کنند و پس از آن، گیرنده‌های زمینی دیگر علائمی از آن‌ها دریافت نمی‌کنند. علائم مغناطیسی مگنتارها معمولا هر ۶ تا ۱۲ ثانیه یک‌بار دریافت می‌شود.

مطلب مرتبط: رنگ ستاره‌ها و ارتباط آن با دمای سطح ستاره 

ویژگی‌هایی ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست

ستاره‌های مغناطیسی هنوز تقریبا ناشناخته مانده‌اند. میدان مغناطیسی آن‌ها ۱۰۰۰ بار قدرتمند از میدان مغناطیسی یک ستاره نوترونی معمولی است. مگنتارها مغناطیسی‌ترین ستاره‌هایی هستند که بشر تاکنون کشف کرده است. آن‌ها مثل ستاره‌های عادی با گداخت هسته‌ای یا چرخش به‌دور خود گرما و نور تولید نمی‌کنند. بلکه میدان مغناطیسی قدرتمندشان سبب می‌شود تا پرتوتابی کنند. لذا دانشمندان تاکنون ستاره مغناطیسی را به چشم ندیده‌اند و فقط علائم مغناطیسی و پرتوهای ایکس آن‌را دریافت کرده‌اند.

بعضی از تپ‌اخترها بیش از هزار بار در ثانیه به‌دور خود می‌چرخند. ستاره نوترونی نیروی گرانش بسیار قدرتمندی ایجاد می‌کند؛ طوری که اگر یک بیسکوییت کوچک را به‌ سطح ستاره نوترونی پرتاب کنید، با چنان شدتی به سطح ستاره برخورد می‌کند که گویی هزار بمب هیدروژنی روی ستاره منفجر شده است.

کاوشگر پرتو ایکس RXTE که دسامبر ۱۹۹۵ به فضا پرتاب شد، برای رصد ستاره‌های نوترونی و تپ‌اخترهای پرتو ایکس طراحی شده بود. همچنین ماموریت داشت شلیک‌های مرموز پرتو ایکس را که گاهی آسمان را می‌درخشانند و سپس ناپدید می‌شوند، رصد کند.

اخترشناسان با کمک کاوشکر RXTE می‌توانند عملکرد گرانش نزدیک سیاه‌چاله‌ها را بررسی و تغییرات درخشش پرتو ایکس را برای یک‌هزارم ثانیه یا چندین سال رصد کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند طول‌موج‌های انفجاری مرموزی را که با نور مرئی دیده نمی‌شوند، پایش کنند.

مطلب مرتبط: کهکشان چیست و چگونه تشکیل‌ می‌شود و چند گونه است؟

کشف ستاره‌های مغناطیسی

در سال ۲۰۰۶ ستاره‌ای مغناطیسی کشف شد که XTE J1810-197 نام گرفت. این ستاره مغناطیسی به‌صورت یک تپ‌اختر رادیویی با طیف موج بسیار مسطح قابل مشاهده بود و می‌شد آن‌را با طول‌موج رادیویی تا طول‌موج میلی‌متری نیز مشاهده کرد. دوره تکرار علائم این ستاره به‌سرعت تغییر می‌کرد. تپ‌اخترهای رادیویی معمولا دوره تکرار دقیق و ثابتی دارند یا نهایتا بازه تغییر آن‌ها به یک یا دو مورد محدود می‌شود. اما علائم رادیوییِ ستاره مغناطیسی XTE 1810-197 روز‌به‌روز تغییر می‌کرد تا این‌که دیگر علائمی از آن دریافت نشد.

یکی دیگر از ستاره‌های مغناطیسی ۱E 2259 است و حدود ۱۸۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. این مگنتار ناگهان در ژوئن ۲۰۰۲ پرتوافشانی خود را آغاز کرد و در بازه زمانی ۴ ساعته بیش از ۸۰ شلیک مغناطیسی از آن ثبت شد. اما بعد از آن دیگر هیچ علامتی از آن به زمین نرسید.

توضیح چند پدیده دیگر با استفاده از الگوی ستاره‌‌های مغناطیسی 

مدلی که در سال ۱۹۸۷ برای توضیح ستاره‌‌های مغناطیسی مطرح شد، توانست در سال ۱۹۹۲ ماهیت «تکرارگرهای نرم گاما» یا اصطلاحا SGR (مخفف Soft Gamma Repeaters) را نیز توضیح دهد. اما فقط اندکی از دانشمندان آن‌را جدی گرفتند. تا این‌که شش سال بعد دانشمندان متوجه شدند که تکرارگرهای نرم گاما نیز مثل ستاره‌های نوترونی می‌تپند و سرعت چرخش آن‌ها به‌دور خود، تدریجا کاهش می‌یابد. لذا این احتمال مطرح شد که شاید تکرارگرهای نرم گاما نیز نوعی ستاره نوترونی هستند که میدان مغناطیسی قدرتمندی دارند. قدرت میدان مغناطیسی آن‌ها  ۸×۱۰۱۴ گاوس برآورد شد.

بدین‌سان، الگویی که برای ستاره‌‌های مغناطیسی (مگنتارها) مطرح شد، ماهیت تکرارگرهای نرم گاما (SGR) و تپ‌اخترهای پرتو ایکس غیرعادی (AXP، مخفف anomalous X-ray puslar) را نیز توضیح داد. طبق این الگو، علت انتشار پرتوهای ایکس و پرتوهای گاما، میدان مغناطیسی است. اما ظاهرا ستاره‌های مغناطیسی فقط برای مدت کوتاهی با انتشار پرتو ایکس می‌درخشند، زیرا دوره تکرار پالس آن‌ها هر ۶ تا ۱۲ ثانیه یک‌بار است. اگر ستاره‌های مغناطیسی زمانی طولانی فعال باشند، ما نیز باید ستاره‌های مغناطیسی را با دوره تکرار پالس چندده ثانیه یا بیشتر ببینیم.


عنوان: ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست و چه ویژگی‌هایی دارد

موضوع: ستاره مغناطیسی (مگنتار) چیست، ستاره مغناطیسی (مگنتار) چگونه تشکیل می‌شود، ستاره مغناطیسی (مگنتار) چه ویژگی‌هایی دارد