چشمک زدن کوتوله سفید!

 

کوتوله‌های سفید، مرحله پایانی عمر اغلب ستارگان به‌شمار می‌روند: پس از آن که ستارگان هیدروژن- یعنی سوخت خود- را به طور کامل می‌سوزانند، به توده‌ای متراکم تبدیل می‌شوند که در آسمان شب می‌درخشد. اندازه آن‌ها چیزی در حدود ابعاد و اندازه کرهٔ زمین است، اما جرم آن‌ها بیشتر قابل‌مقایسه با خورشید است.

 

مشخص شده است که این کوتوله سفیدی که محققان مشاهده کرده‌اند، از سوی یک ستاره همدم دَوَرانی در حال تغذیه شدن یا برافزایش است. [در خلال رصدها]مشاهده شد که این کوتوله سفید روشنایی خود را به مدت ۳۰ دقیقه از دست می‌دهد، فرایندی که دیده شده بود که پیش از این فقط در کوتوله‌های سفید برافزایشی در بازه‌های زمانی چند روزه تا چند ماهه رخ می‌دهد.

 

از آن‌جا که روشنایی یک کوتوله سفید برافزایشی تحت تاثیر میزان ماده موجود پیرامونی است که آن را [با مادّه] تغذیه می‌کند، محققان می‌گویند که عاملی وجود دارد که در حال مداخله کردن در تامین و تغذیه آن است.

 

پژوهشگران دانشگاه دورام امیدوارند که این کشف به آن‌ها کمک کند که اطلاعات بیشتری در مورد توضیح فیزیکی [پدیده]برافزایش به دست آورند. [برافزایش زمانی رخ می‌دهد که]جرم‌هایی مانند سیاه‌چاله‌ها، کوتوله‌های سفید، و ستاره‌های نوترونی از مواد اطراف ستارگان همسایه خود تغذیه کنند.

 

[دانشمندان برای] مشاهده این پدیده در سامانه دوتایی کوتوله سفید به نام تی‌دابلیو پیکتوریس (TW Pictoris) که در فاصله حدود ۱۴۰۰ سال نوری با زمین قرار گرفته است، از ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران تس (TESS) استفاده کرده‌اند.

 

تی‌دابلیو پیکتوریس شامل یک کوتوله سفید است که از یک قرص برافزایشی پیرامون خود تغذیه می‌کند و [این قرص برافزایشی]از هیدروژن و هلیوم ستاره کوچک‌تر همراه آن تامین می‌شود. زمانی که کوتوله سفید [این مواد]را می‌بلعد- که باعث برافزایش می‌شود- روشن‌تر می‌شود.

 

ماهواره‌ای که به تیم پژوهش این امکان را داد تا افت‌وخیز ناگهانی در روشنایی را مشاهده کنند، هرگز [چنین پدیده‌ای را]پیش از این در یک کوتوله سفید در چنین بازه زمانی کوتاهی رصد نکرده بود.

 

محققان بر این باورند که آنچه شاهد آنند ممکن است [ناشی از]بازچینی میدان مغناطیسی سطح کوتوله سفید باشد.

 

در زمان وضعیت «روشن»، زمانی که روشنایی زیاد است، کوتوله سفید طبق روال عادی از قرص برافزایشی تغذیه می‌کند. آنگاه، سیستم به صورت ناگهانی و غیر منتظره «خاموش» می‌شود و روشنایی آن کاهش می‌یابد. محققان می‌گویند که در هنگام این رخداد، میدان مغناطیسی به‌قدری سریع می‌چرخد که عاملی بازدارنده مانع فروریختن مداوم سوخت از قرص برافزایشی به کوتوله سفید می‌شود و این روند را متوقف می‌کند.

 

در این مرحله، میزان سوختی که کوتوله سفید می‌تواند با آن تغذیه شود از طریق فرایندی که دریچه‌بندی مغناطیسی نامیده می‌شود صورت می‌گیرد.

 

دکتر سیمون اسکارینجی، نویسنده گزارش و سرپرست این پژوهش در مرکز نجوم فراکهکشانی در دانشگاه دورام، می‌گوید: «تغییر روشنایی که در کوتوله‌های سفید برافزایشی مشاهده می‌شود به طور کلی نسبتا آهسته است و در بازه‌های زمانی چند روزه تا چند ماهه رخ می‌دهد.

 

دیدن این که روشنایی تی‌دابلیو پیکتوریس چگونه طی سی دقیقه کاهش می‌یابد، به‌خودی‌خود شگفت‌آور است. زیرا [چنین پدیده‌ای] تاکنون هرگز در سایر کوتوله‌های سفید برافزایشی مشاهده نشده است، و به‌کلی خلاف درک و تصور ما از چگونگی تغذیه این سامانه‌ها با قرص برافزایشی است.

 

به نظر می‌رسد که [این کوتوله سفید] روشن و خاموش می‌شود.

 

این واقعا پدیده‌ای است که پیش‌تر ناشناخته مانده بود و از آن‌جا که ما می‌توانیم این پدیده را با رفتار‌های مشابه در ستارگان نوترونی به‌مراتب کوچک‌تر مقایسه کنیم، می‌تواند قدمی مهم در کمک به ما برای درک بهتر از این پدیده باشد که فرایند تغذیه سایر جرم‌های آسمانی برافزایشی با مواد پیرامونی‌شان چگونه است و [همچنین این که]نقش مهم میدان‌های مغناطیسی در این فرایند‌ها [چیست].

 

این پژوهش در مجله «نیچر آسترونومی» (Nature Astronomy) منتشر شده و بودجه آن را در انگلیس، دانشگاه دورام تأمین کرده است. 

 

در این گروه پژوهشی، همچنین مؤسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا، رصدخانه نجومی آفریقای جنوبی، دانشگاه کیپ تاون و دانشگاه فری استیت، هر دو در آفریقای جنوبی، دانشگاه رادبود در هلند، دانشگاه ساوت‌همپتون در انگلیس و دانشگاه نوتردام در آمریکا مشارکت دارند.