تصویر یک خرچنگ درخشان در دل آسمان

سحابی خرچنگ که در فاصله ۶۵۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد، بقایای یک انفجار بزرگ ستاره‌ای یا ابرنواختر است که در سال ۱۰۵۴ رخ داد و بقایای متراکمی به نام تپ‌اختر خرچنگ (Crab Pulsar) را با جرمی حدود دو برابر خورشید به جا گذاشت.

این سحابی یکی از اجرام کیهانی است که بسیار دقیق مورد بررسی قرار گرفته، اما مشاهدات جدید نشان می‌دهند که سحابی خرچنگ، بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که دانشمندان تصور می‌کردند.

نیکولو بوچیانتینی، پژوهشگر رصدخانه آرستری ایتالیا و همکارانش، با استفاده از رصدخانه فضایی موسوم به کاوشگر تصویربرداری قطبش‌سنجی اشعه ایکس ناسا توانستند میدان مغناطیسی سحابی خرچنگ را ردیابی و مناطق غیرمنتظره و نامتقارن آشفتگی را آشکار کنند.

بوچیانتینی گفت: این نشانه واضحی است مبنی بر این که حتی مدل‌های پیچیده‌تر توسعه‌یافته در گذشته با استفاده از روش‌های عددی پیشرفته، پیچیدگی این جرم را به طور کامل نشان نداده‌اند.

تپ‌اختر خرچنگ که یک ستاره نوترونی در حال چرخش با فوران‌هایی از تشعشع است، در مرکز سحابی قرار دارد و با گاز، امواج ضربه‌ای، میدان‌های مغناطیسی قوی، نور و ذرات پرانرژی احاطه شده است. رصدخانه فضایی IXPE ناسا که در ۹ دسامبر ۲۰۲۱ به مدار زمین پرتاب شد، به کشف محیط آشفته تپ‌اختر کمک کرده است که پیشتر به خوبی شناخته نشده بود.

رصدخانه فضایی IXPE برای بررسی قطبش پرتو‌های ایکس کیهانی طراحی شده است. قطبش، جهت نوسان امواج نور را اندازه‌گیری می‌کند که تا حدود زیادی تحت تاثیر میدان مغناطیسی یک جرم است. بنابراین، پژوهشگران با اندازه‌گیری قطبش پرتو‌های ایکس منتشرشده از سحابی خرچنگ توانستند جهت میدان مغناطیسی قسمت‌های گوناگون سحابی و همچنین نظم میدان مغناطیسی را ترسیم کنند.

خطوط نارنجی، شکل میدان مغناطیسی سحابی خرچنگ را که توسط رصدخانه فضایی IXPE ناسا تعیین شده است، برجسته می‌کنند. این خطوط روی یک تصویر ترکیبی قرار گرفته‌اند که از ترکیب داده‌های «رصدخانه پرتو ایکس چاندرا» به رنگ آبی و سفید، «تلسکوپ فضایی هابل» به رنگ بنفش و «تلسکوپ فضایی اسپیتزر» به رنگ صورتی به دست آمده است.

داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط IXPE نشان می‌دهند که پرتو‌های ایکس از ناحیه میدان مغناطیسی بیرونی به نام «منطقه باد» و در میدان مغناطیسی اطراف تپ‌اختر سرچشمه می‌گیرند. با وجود این، مشاهده‌های بیشتری برای درک کامل منشا پرتو‌های ایکس مورد نیاز است.

میشلا نگرو، دانشمند مرکز پرواز فضایی گادرد (GSFC) ناسا و از پژوهشگران این پروژه گفت: سحابی خرچنگ یکی از پرانرژی‌ترین اجرام اخترفیزیکی آسمان به شمار می‌رود که تاکنون مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین، بسیار هیجان‌انگیز است که می‌توانیم با کمک رصدخانه فضایی IXPE، اطلاعات جدیدی را در مورد آن بیاموزیم.

منبع:اسپیس