ستاره های نوترونی چگونه کشف شدند؟

برای کسب اطلاعات کامل در مورد اینکه چگونه ستارگان خاموش به ستاره نوترونی تبدیل می شوند می تواند از سمت راست وبلاگ و از بخش دانلود مقالات (PDF) مقاله ستارگان خاموش را دانلود کرده و مطالعه فرماید.
روزی یک ستاره شناس انگلیسی به نام جوزلینبن (Joseiyn benn) همکار پرفسور آنتونی هویش (Hewish) که در رصدخانه ی نجومی کمبریج کار می کرد، ناکهان متوجه شد که از منبع نامعلومی برای وسائل حساس رصدخانه علائمی فرستاده می شود. این علایم رادیویی به طور منظم با فاصله های زمانی یک سوم ثانیه با فرکانس یکسان به این وسایل می رسیدند. هرکس که این موضوع را می شنید به راستی شگفت زده می گردید. در واقع این یک حقیقت شگفت انگیز بود. این موضوع دستمایه ی تحقیقات نظری گسترده ای شد تا معلوم شود که چه منابعی در اعماق فضا موجود است که این علائم را در فواصل زمانی ثابت و بصورت منظم می فرستد؟ گویی فضا قلبی دارد که بطور منظم میطپد؟
بعض از دانشمندان اینطور فرض می کردند که این علائم از سوی موجودات متمدّن دیگری به کهکشان راه شیری فرستاده می شوند. نظریه های دیگری ازین قبیل نیز مورد تأیید بسیاری از صاحب نظران قرار گرفت. اما تحقیقات علمی متعاقب آن همراه با آزمایش هایی ثابت کرد که منابع فرستنده ی این امواج رادیویی ستارگان نوترونی هستند.
ستارگان نوترونی حول محور خود می چرخند و به این سبب است که می توانند علایم رادیویی را با فواصل منظمی بفرستند. حال ببینیم که این ستارگان نوترونی چه هستند؟ دانشمندان عقیده دارند که وقتی انرژی یک ستاره به پایان برسد تحت تأثیر نیروی جاذبه خودش در خود فرو می رود، این نیرو بقدری قوی است که اتمها مواد این ستاره را به هم می فشرد و در هم ادغام می نماید و توده ی بی نهایت سنگینی را تشکیل می دهد. این فرایند فشردگی اتم ها به قدری قوی است که هیچ فضای خالی میان آنها باقی نمی ماند. تمام مواد یک ستاره فقط تبدیل به گروه انبوهی از نوترون ها می شود. این نوترون ها خود را به یکدیگر می کوبند و در اثر این فرایند امواج رادیویی تولید می شوند.
برای مثال جرم خورشید 330 هزار برابر جرم زمین است، اما اگر روزی انرژیش تمام شود، مچاله شده و قطرش به 10 هزار متر کاهش خواهد یافت. در این فرایند کوچک شدن، جرم آن ثابت باقی می ماند و فقط حجم آنست که بی نهایت کم می شود. ستاره های نوترونی که منبع قدرتمند امواج رادیویی هستند، فقط از این مواد بهم فشرده تشکیل شده اند. این ستارگان بخاطر فشرده شدن، دارای قدرت مغناطیسی بسیار عجیبی می گردند از آنجاییکه این ستارگان مانند قلب طپنده ی فضا عمل می کنند، دانشمندان آنها را « ضرباندار » یا « منابع تپنده » نامیده اند. تاکنون تعدادی از این ستارگان ضرباندار شناخته شده اند. فرکانس علائم رادیویی که توسط آنها فرستاده می شود از یک دهم ثانیه تا چند دقیقه متفاوت است.
ستارگان نوترونی مانند یک فرفره حول محور خود می چرخند ولی بدلیل اینکه با هر ضربان مقدار انرژی از آنها جدا می شود، لذا سرعت گردش آنها به مرور کاهش می یابد. با محاسبه این تغییرات سرعت، ما می توانیم سن یک ستاره نوترونی را معلوم نمائیم و با در دست داشتن سن این ستارگان ضرباندار می توانیم عمر کیهان را تخمین بزنیم.

اسرار یک ستاره ضرباندار
اسرار ستارگان ضرباندار روشن شده است ولی راز ستاره ی ضرباندار بنام «ستاره ی ضرباندار جی 153 » هنوز ناشناخته مانده است. بنابر نظریه ی تعدادی از دانشمندان، سن این جرم ضرباندار حتی از سن محاسبه شده ی عالم بیشتر است!! بنابراین این موضوع ما را به این سمت سوق می دهد که بپذیریم احتمالاً عالمی جلوتر از این عالم وجود داشته است که این ستاره ی ضرباندار از بقایای احتمالی تشکیلات آن عالم اولیه است. این ستاره های ضرباندار که چند سال پیش کشف شد، دانشمندان را کاملاً گیج و متحیر ساخته است چرا که بر خلاف بقیه، حول محور خودش نمی چرخد.
تئوری معروف درباره ی مبدأ پیدایش کائنات اینست که این عالم بقایای تشکیلات فوق العاده بدوی می باشد که در جهات مختلف در حال گسترش یافتن است و دیر یا زود این انبساط عالم متوقف خواهد شد و نیروی مغناطیسی ستارگانی که مجاور یکدیگرند نیز اتمام خواهد رسید، بنابراین مواد متشکله این عالم دوباره شروع به درهم فشرده شدن خواهند کرد و نتیجتاً عالمی جدید شکل خواهد گرفت. اما آیا چه موقع زمان این مرحله فراخواهد رسید؟
دانشمندان معتقدند که این مرحله هفتاد میلیارد سال دیگر اتفاق خواهد افتاد، زیرا تشکیل عالم و از بین رفتن آن به صورت دوره ای هر چند میلیارد سال یکبار رخ می دهد. در ضمن این دوره ها، عالم در یک محدوده ی زمانی کوچک کم کم خیلی داغ می گردد و در این زمان همه چیز به انرژی حرارتی تبدیل می گردد. حال این سوال مطرح می شود که در آن دوره ی گرمایی چگونه ستاره ی ضرباندار جی – 153 باقی مانده و از بین نرفته است؟ بر طبق نظر بعضی از دانشمندان احتمالاً بعضی از تکه های عالم آنقدر داغ نمی شوند که کاملاً به انرژی حرارتی تبدیل گردند و بنابراین احتمالاً جی – 153 یکی از این تکه ها بوده است.

منابع دیگری که از خود امواج رادیویی منتشر می سازند
آیا ستاره های ضرباندار تنها منابع امواج رادیویی هستند؟ خیر. بعضی منابع دیگر امواج رادیویی نیز در کیهان شناسایی شده اند که به آنها « کواسار » یا «منبع امواج رادیویی شبه ستاره های ضرباندار » می گویند. کوارسارها چیزهای اسرار آمیزی هستند که به ستارگان شبیه اند، یعنی مواد متشکله ی آنها مانند ستارگان نوترونی درهم فشرده شده است. آنها منابع قدرتمند انتشار نور معمولی، اشعه ی مادون قرمز و امواج رادیویی هستند. کواسارها نخستین بار در سال 1950 از رصدخانه ی کمبریج دیده شده و کشف گردیدند. نام اولین کواسار کشف شده را در سال 1960، «3C-48 » گذاشتند. کواسار دیگری سه سال پس از آن، در سال 1963 با نام « » گذاشتند. کواسار دیگری سه سال پس از آن، در سال 1963 با نام « 3C – 273 » کشف شد. از آن زمان به بعد صدها کواسار مشخص گردیده اند که بعضی از آنها با سرعت بسیار زیادی ( 284580 کیلومتر در ثانیه ) حرکت می کنند. فاصله آنها تا زمین بین یک سال تا نه میلیارد سال نوروی، متغیر می باشد ( یک سال نوری فاصله ای است که نور می تواند در یک سال شمسی بپیماید. ). دورترین کــواسار شـناخته شده، به نام« 00-172 »، در سال 1973 شناسایی شد. حقیقت شگفت آور در مورد این کواسارها این است که انرژی انتشار یافته از طرف حتی یک کواسار کوچک صدها برابر انرژی انتشار یافته از سوی تمامی کهکشان ما است. این رازها هنوز دانشمندان را در بهت و حیرت نگه داشته است.
علاوه بر کواسارها بعضی کهکشان ها نیز منبع نیرومندی برای امواج رادیویی می باشند. این ها را کهکشان های رادیویی می گویند. اگر چه کهکشان راه شیری که زمین ما در آن قرار دارد نیز امواج رادیویی منتشر می کند اما امواج آن آنقدر قدرتمند نیست که آنرا جزء کهکشانهای رادیویی طبقه بندی کنیم.
« M-87 » نام یک کهکشان بیضی شکل بسیار عظیمی است که امواج رادیویی بسیار پرقدرتی را پخش می کند. لیکن کهکشان « M-82 » حتی از آن اسرار آمیزتز است و به نظر می رسد که گویی می خواهد منفجر شود. امواج رادیویی از قسمت مرکزی آن به بیرون منتشر می شوند. از گذشته های دور تاکنون برای این مطلب هیچ توضیح قانع کننده ای وجود نداشته است که چرا کهکشانهای رادیویی این همه انرژی را بصورت امواج رادیویی منتشر می سازند. ممکن است در آینده پاسخی برای این سوال پیدا شود و از تعدادی از اسرار جهان خلقت پرده بردارد.
از این گذشته، بعضی ها امواج رادیویی را به تمدنهای پیشرفته موجود در جاهای دیگر ربط می دهند. تعدادی از دانشمندان معتقدند که بوسیله ی این امواج رادیویی تمدنهای پیشرفته ی موجود در کرات آسمانی دیگر اعلام وجود می کنند. بهر حال، این نسل های آتی هستند که باید برای پاسخ به این علائم راهی بیابند.
آیا این وضعیت دانشمندان را مأیوس ساخته است؟ خیر، چندی پیش یک نوع علامت رادیویی بسیار قوی از زمین برای تشخیص وجود تمدن پیشرفته در یک جرم سماوی دور دست فرستاده شد. حدود حدود بیست و چهار هزار سال طول می کشد تا این علامت رادیویی به انتهای کهکشان ما، یعنی راه شیری، برسد. این علامت نوعی پیام اعلام موجودیت تمدن ما می باشد، در صورتی که تمدن پیشرفته ای در جایی از کیهان وجود داشته باشد، احتمال می رود ده، پانزده، بیست یا حداکثر پنجاه نسل بعد، که در واقع دوره ای بسیار طولانی برای ما زمینی ها است، پاسخ این پیام را دریافت کنیم.
منبع : مشهورترین اکتشافات جهان / به قلم ژندرا راجیو / ترجمه محمد رضا رخشانفر / انتشارات چکاد