ستارهٔ نوترونی که ناگهان ۱۰۰ برابر درخشید: کشفی جدید در روند تغذیهٔ ستارگان افراطی

یکی از ایده‌های اصلی در این زمینه این است که این تابش‌های شدید زمانی رخ می‌دهند که مقادیر غیرمعمولی از گاز از طریق فرآیند جذب فوق‌انتقادی به سمت یک جرم فشرده جریان می‌یابند.
 
با وجود این پیشرفت‌ها، فرآیندهای فیزیکی که موجب جذب فوق‌انتقادی می‌شوند هنوز به‌طور کامل درک نشده‌اند.
 
گروه پژوهشی فوق برای کشف این معما، به بررسی ستارهٔ نوترونی NGC 7793 P13 پرداخته است که در حال انجام جذب فوق‌انتقادی در کهکشان NGC 7793 قرار دارد.
 
 

این کهکشان تقریباً ۱۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. هنگامی که ماده به سمت ستارهٔ نوترونی می‌چرخد، میدان مغناطیسی قوی آن گاز واردشده را به سمت قطب‌های مغناطیسی هدایت می‌کند و در این نواحی ستون‌های بلندی به نام ستون‌های جذب شکل می‌گیرد. این نواحی به‌عنوان منبع تابش شدید پرتو ایکس شناخته می‌شوند.
 
چرخش ستارهٔ نوترونی باعث می‌شود که تابش پرتو ایکس به‌صورت پالس‌های منظم و تکراری ظاهر شود که با چرخش ستاره هماهنگ هستند.

پژوهش‌های قبلی نشان داد که P13 دوره چرخشی حدود ۰٫۴ ثانیه دارد و سرعت چرخش آن تقریباً به‌طور مداوم افزایش می‌یابد.
 
گفته می‌شود در طول ده سال گذشته، روشنایی سیستم به‌طور چشمگیری تغییر کرده و بیش از صد برابر افزایش یافته است. هرچند که رفتار چرخش و درخشندگی پرتو ایکس هر دو نشان‌دهنده مقدار ماده‌ای هستند که به سمت ستارهٔ نوترونی سقوط می‌کند، اما هیچ ارتباط واضحی میان این دو پارامتر در P13 یافت نشده بود.
 
این گروه پژوهشی تغییرات بلندمدت در درخشندگی پرتو ایکس و دوره چرخش P13 را از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۲۴ مورد بررسی قرار داد و از داده‌های آرشیوی تلسکوپ‌های XMM-Newton، Chandra، NuSTAR و NICER استفاده کرد.
 
نتایج نشان داد که P13 در سال ۲۰۲۱ در فاز کم‌نور قرار داشت و از سال ۲۰۲۲ دوباره روشن شده و تا سال ۲۰۲۴ به درخشندگی بالایی رسید.
 
این درخشندگی بیش از دو مرتبه از میزان آن در سال ۲۰۲۱ بیشتر بود. علاوه‌براین، در فاز روشن شدن مجدد در سال ۲۰۲۲، نرخ شتاب چرخش سرعت دو برابر شد و تا سال ۲۰۲۴ حفظ شد.
 
این نتایج نشان‌دهنده ارتباط میان درخشندگی پرتو ایکس و سرعت چرخش است و حاکی از تغییرات در سیستم جذب در فاز کم‌نور است.
 
تیم پژوهشی فوق سپس بر روی پالس‌ها تمرکز کرده و تحلیل‌های دقیقی انجام داد. این تحلیل‌ها نشان داد که ارتفاع ستون‌های جذب با تغییرات ۱۰ ساله در تابش تغییر کرده است. این نتایج به‌عنوان سرنخ‌هایی برای کشف مکانیزم جذب فوق‌انتقادی در نظر گرفته می‌شوند.
 
در نهایت می‌توان گفت که این پژوهش می‌تواند دریچه‌ای نو به سوی درک دقیق‌تر از نحوه عملکرد ستارگان نوترونی و فرآیندهای پیچیده‌ای چون جذب فوق‌انتقادی باز کند.
 
هرچند که همچنان پژوهشگران در تلاش برای توضیح دقیق این پدیده‌ها هستند، اما این یافته‌ها می‌تواند گامی بزرگ در جهت کشف رازهای بیشتر از رفتار این اجرام کیهانی باشد.