2- منشا میدان مغناطیسی نیرومند مشتری چیست؟

سیاره غولپیکر مشتری بعد از خورشید صاحب نیرومند ترین میدان مغناطیسی در بین تمام سیارات منظومه شمسی است، بطوریکه گستره خطوط این میدان مغناطیسی تا فاصله 650 میلیون کیلومتری از آن ادامه دارد.

این میدان  مغناطیسی  نیرومند، حاصل جریان های الکتریکی بسیار قوی هسته مرکزی مایع مشتری هستند که بدلیل حرکت وضعی بسیار تند آن ایجاد می شوند.  

همانطور که می دانید، سیاره مشتری یک سیاره گازی است که  عمدتا از هیدروژن و اندکی  هلیم تشکیل شده است. در عمق 21 هزارکیلومتری این سیاره،  فشار در حدود 3 میلیون اتمسفر و دما بیش از 17 هزار درجه سانتیگراد می باشد که در این دما و فشار بسیار زیاد، هیدروژن از حالت گازی خارج شده و به هیدروژن مایع بدل می شود. اما ماجرا به به اینجا ختم نمی شود؟ در زیر این هیدروژن مایع، نوع دیگری از هیدروژن، به نام هیدروژن مایع فلزی که یک رسانای الکتریکی بسیار قوی می باشد،قرار گرفته است. در هیدروژن مایع فلزی مشتری، الکترون ها( بدلیل چرخش سریع مشتری به دور خودش) از اتمی به اتم دیگر منتقل می شوند، که این امر باعث ایجاد جریانهای الکتریکی بسیار قوی در هسته مرکزی مشتری شده و این جریانهای الکتریکی به نوبه خود، باعث ایجاد میدان مغناطیسی بسیار نیرومندی در اطراف مشتری می شوند.

3- ستارگان ولف- رایه ((WR چه نوع ستارگا نی می با شند؟

ستارگان ولف- رایه، ستارگان بسیار داغ، درخشان و  پر جرمی هستند که  مراحل  پایانی حیات کوتاه مدت خود  را سپری می کنند. این ستارگان ابر پر جرم، بین 20 تا 100 برابر خورشید (یا حتی بیشتر) جرم داشته و زندگی کوتاه مدت خود(که کمتر از یک میلیون سال  داوم دارند) را به صورت ستاره ای ابر غول از رده طیفی O در رشته اصلی آغاز می کنند و به همین دلیل دمای سطحی آنها بین 20000 تا 50000 درجه سانتیگراد است. نخستین بار در سال 1867 میلادی، دو اخترشناس فرانسوی به نام های شارل ولف و ژرژ رایه از رصدخانه پاریس، هنگامی که مشغول رمزگشایی طیف های بسیاری از ستارگان صورت فلکی دجاجه بودند، این ستارگان شگفت انگیز را کشف کردند. آنها سه ستاره بسیار عجیب را یافتند که طیف هر یک از آن ستاره ها، بر خلاف خطوط جذبی عادی و باریک معمولی ، خطوط نشری غیر عادی و پهنی را نشان می داد و حاکی از آن بود که مواد به وجود آورنده این خطوط ، در گستره وسیعی از سرعت ها در حال حرکتند.

 ستارگان ولف- رایه در طی طول عمر نسبتا کوتاهشان، 90 درصد هیدروژن را به عنوان سوخت اصلی مصرف کرده و با گذشت زمان و اتمام سوخت هیدروژنی، در مرکز آنها به آرامی هسته ای مملو از هلیوم رشد می کند که با پوسته ای بیرونی از گاز هیدروژن ( که در حال کوچک شدن است) احاطه شده است. این ستارگان  در این مرحله از زندگیشان،آن قدر نور و گرما تابش می کنند که لایه های گاز و غبار بیرونی جو خود را وادار به دور شدن و فرار می کنند، بطوریکه باد ستاره ای آنها با سرعتی معادل 11 میلیون کیلومتر بر ساعت در فضا می وزد که شدیدترین بادهای ستاره ای را در میان تمام انواع شناخته شده ستارگان دارند.

این باد همچنین چنان متراکم است که این ستاره ها را از دید ما پنهان می کند. هنگامی که به ستاره ای از نوع ولف- رایه نگاه می کنیم، فقط ابر درخشان ماده را پیرامون آن می بینیم.

ستارگان ولف- رایه از ترکیبات شیمیایی گوناگونی برخوردارند، بطوریکه در جو بیرونی تعدادی از آن ستارگان، عنصر کربن در مقادیر فراوان وجود دارد. در برخی دیگر نیز مقدار فراوانی نیتروژن و در برخی دیگر، اکسیژن به مقدار فراوان یافت می شود. ستارگان ولف- رایه ای که در جوهای بیرونی خود مقدار فراوانی عنصر کربن دارند WC، آنهایی که حاوی نیتروژن هستند WN و آن دسته از ستارگان ولف- رایه ای که در جو بیرونی خود دارای مقادیر فراوانی اکسیژن می باشند WO نامیده می شوند.

ستارگان ولف- رایه، ستارگان بسیار نادری هستند، بطوریکه اخترشناسان تاکنون موفق به کشف تنها 300 نمونه از این گونه ستارگان در کهکشان راه شیری شده اند که در بازوهای مارپیچی داخلی و هسته کهکشان متمرکزند.

4- مگنتارها چه نوع ستارگا نی هستند؟

مگنتارها نوع خاصی از ستارگان  نوترونی با میدان مغناطیسی هزار برابر شدیدتر از میدان مغناطیسی همنوعان خود می باشند که قطری در حدود 20 تا 30 کیلومتر و جرمی معادل 2 تا 3 برابر خورشید دارند. به عقیده اخترشناسان، این اجرام احتمالا حاصل رمبش(فروریزش ناگهانی) هسته پرجرم ترین ستاره های عالم هستند که طبق مدل های پذیرفته شده اختر فیزیک باید تبدیل به سیاهچاله شوند. ستاره های بسیار پرجرمی که در دوران اخیر کیهان شکل گرفته اند، در پایان عمر خود چنان باد ستاره ای نیرومندی تولید می کنند(همچون ستارگان ولف- رایه) که جرم عظیمی از آنها در فضا پخش می شود و سرانجام پس از انفجار ابرنواختری، جرم کافی در هسته آنها برای تولید سیاهچاله وجود نخواهد داشت و در نتیجه این نوع خاص از ستارگان نوترونی پدید می آیند.

5- منظور از جی آر بی ها (GRB) یا انفجا رهای پرتوی گاما چیست؟

انفجار پرتوی گاما یا GRB، به فوران ناگهانی و شدید پرتو گاما در اعماق کیهان گفته می شوند که چند صدم ثانیه تا حداکثر یکی دو دقیقه دوام دارند. این پدیده ده ها سال به عنوان یکی از پدیده های مرموز اخترشناسی شناخته می شد، ولی امروزه معلوم شده است که منشا برخی از این انفجارها مربوط به ابرنواخترها و برخی دیگر مربوط به ستارگان نوترونی و سیاهچاله ها هستند.

کشف این انفجارها به دهه 1960 باز می گردد. در آن زمان ایالات متحده آمریکا، تعدادی از ماهواره های نظامی خود موسوم به بادبان را جهت ردیابی آزمایشات هسته ای اتحاد جماهیر شوروی به فضا پرتاب کرد. ولی آن ماهواره ها به جای تشخیص انفجارهای هسته ای بر روی زمین، انفجاری بسیار نیرومندتر را در پشت خود و در ژرفای کیهان یافتند. منشا این انفجارها تا سال 1991 همچنان ناشناخته بود و تنها چیزی که دانشمندان در مورد سرچشمه آنها می دانستند این بود که آنها از فضای خارج از  جو زمین سرچشمه        می گیرند.

در تاریخ 5 آوریل سال 1991 ناسا رصدخانه فضایی پرتو گامای کامپتون را جهت ردیابی و بررسی این انفجارها به فضا پرتاب کرد. این ماهواره نشان داده است که منشا برخی از فورانهای پرتوی گاما، انفجارهای ستارگان ابر پر جرم یا ابرنواخترها می باشند. برپایه نظریات اخترفیزیک، در این انفجارها هسته ستاره مستقیما می رمبد تا یک سیاهچاله را تشکیل دهد. انرژی آزاد شده ناشی از این رمبش صد بار بیشتر از انرژی آزاد شده در رمبش منشا یک ستاره نوترونی است که این امر موجب انتشار پرتوهای پرانرژی گاما در فضا می شوند. کامپتون همچنین نشان داده است که، منشا برخی دیگر از این انفجارها، مربوط به برخورد و ادغام جفت ستاره های نوترونی و جفت های سیاهچاله ای می باشند.

منابع

1- مجله نجوم، شماره:148

2- مجله نجوم، شماره:167/166

3- مجله نجوم، شماره:190

4- ماه و اقمار منظومه شمسی، مؤلف: دکتر اریک اوبلاکر، ترجمه: بهروز بیضایی، ناشر: موسسه انتشارات قدیانی( 1376)

5- نجوم و اخترفیزیک مقدماتی(جلد اول)، مؤلف: زیلیک و اسمیت، ترجمه: دکتر جمشید قنبری- دکتر تقی عدالتی، ناشر: انتشارات آستان قدس رضوی(1381)

6- نجوم دینامیکی، مؤلف: رابرت تی دیکسون، ترجمه: احمد خواجه نصیر طوسی، ناشر: مرکز نشر دانشگاهی(1387)

7- ساختار ستارگان و کهکشانها، مؤلف: پاول هاج، ترجمه: توفیق حیدرزاده، ناشر: موسسه جغرافیایی و کارتوگرافی گیتاشناسی(1384)

8- پنجاه سال در فضا، نویسنده: لیلا خلج زاده، ناشر: سازمان فضایی ایران(1386)