چرا مگنتارها (Magnetars) خیلی ترسناک هستند؟
دانش ما از جهان همیشه در حال گسترش است، دقیقاً مانند خود جهان. این بدان معناست که ما گاهی چیز جدیدی را کشف میکنیم یا مدل جدیدی برای توضیح دادههایی که قبلاً به طور کامل درک نمیکردیم ارائه میکنیم. یکی از این پدیدههای نجومی، مگنتار، نوع قدرتمندی از ستارههای نوترونی است که برای اولین بار در سال ۱۹۷۹ پیشنهاد شد. در آن سال، ستارهشناسان پیشنهاد کردند که انفجارهای خاصی از تابش گاما و پرتو ایکس و پالسهای رادیویی ممکن است توسط ستارگانی با میدانهای مغناطیسی فوقالعاده قدرتمند توضیح داده شوند.
از آن زمان، ستارهشناسان دهها مگنتار را در کهکشان راه شیری (The Milky Way) و اطراف آن شناسایی کردهاند. اگر کنجکاو هستید که مگنتار چیست، چگونه در کهکشان وجود دارد و چرا اخترشناسان آنها را جزء ترسناکترین اجرام جهان میدانند، ادامه مطلب را بخوانید.
مگنتارها چگونه متولد میشوند
ستارهها (Stars) مانند هر چیز دیگری در کیهان، یک چرخه زندگی را طی میکنند. اتفاقی که برای یک ستاره در پایان عمرش میافتد به جرم ستاره بستگی دارد. به عنوان مثال، انتظار میرود خورشید ما به یک غول قرمز تبدیل شود، سپس به یک سحابی سیارهای (Planetary nebula) تبدیل شود، سپس به یک ستاره کوتوله سفید (White dwarf) تبدیل شود. ستارگان پرجرمتر میتوانند به صورت ابرغولها منفجر شوند، به شکل ابرنواخترها فوران کنند و سپس به ستاره نوترونی یا سیاهچاله تبدیل شوند.
مگنتارها بقایای آن ستارگان عظیمی هستند که به شکل یک ابرنواختر منفجر شده و با فروریزش جرم به درون خود به یک ستاره نوترونی تبدیل شدهاند. در حالی که ستارهشناسان هنوز نمیدانند چه چیزی باعث میشود که یک ابرنواختر به جای یک ستاره نوترونی یا تپ اختر “عادی” (توجه داشته باشید که ستاره نوترونی و تپ اختر در ماهیت و نحوه شکل گیری با هم تفاوت دارند – مترجم) یک مگنتار ایجاد کند، برخی فرض میکنند که این موضوع به سرعت چرخش ستاره اصلی مربوط میشود.
مگنتارها، ستارگان نوترونی با میدانهای تقریباً ۱۰۱۳ تا ۱۰۱۵ گاوس (معیار چگالی مغناطیسی) هستند. این مقیاسی از قدرت مغناطیسی است که تصور آن سخت است، اما اجازه دهید بگوییم که مگنتارها به عنوان قویترین اجرام مغناطیسی در جهان شناخته شده در نظر گرفته میشوند.
مگنتارها در کهکشان راه شیری
دانشمندان وجود ۲۳ مگنتار شناخته شده را تأیید کردهاند و شش مورد دیگر منتظر دادههای اضافی هستند تا تأیید کنند که آیا معیارهای مغناطیسی برای در نظر گرفتن به عنوان مگنتار را دارند یا خیر. بسیاری از اینها در کهکشان راه شیری قرار دارند، اما نگران نباشید: هیچ کدام به زمین نزدیک نیستند!
برخی از مگنتارهای نزدیک زمین عبارتند از AXP 1E 1048-59 در فاصله ۹۰۰۰ سال نوری (Light-year) از ما در صورت فلکی کارینا (به مجموعه ای از ستارهها که از دیدگاه زمینی به شکل ویژهای همانندپنداری شده و نامگذاری میشود صورت فلکی میگویند – مترجم)، SGR 1900+14، در فاصله ۲۰۰۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی آکیلا، SGR 1806-20، ۵۰۰۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی قوس؛ و SGR 0525-66 ، در فاصله ۱۶۵۰۰۰ سال نوری از ما در ابر ماژلانی بزرگ (درست خارج از کهکشان راه شیری). واضح است که این فواصل بسیار فراتر از هر جایی است که ما در کهکشان خود کاوش کردهایم – یا حتی کاوشگرهایی مانند وویجر ۱ یا ۲ (Voyager) را برای بازدید فرستادهایم.
مگنتارها در مقابل سیاهچالهها
سیاهچالهها قطعاً توجه عمومی زیادی را به خود اختصاص میدهند – و مطمئناً آن چیزی نیستند که ما بخواهیم نزدیک به زمین باشد. اما آیا آنها قدرتمندتر از مگنتارها هستند که قویترین آهنرباهای جهان هستند؟ فیل پلیت (Phil Plait)، ستارهشناسی که نظریات خود را در وبسایتی با نام ستارهشناس بد به اشتراک میگذارد، در ایمیلی میگوید بستگی به این دارد که چه نیرویی را اندازهگیری میکنید.
پلیت میگوید: «گرانش سیاهچاله همیشه قویتر خواهد بود، زیرا سیاهچالههای کمجرم، همیشه از پرجرمترین ستارههای نوترونی بیشتر جرم دارند.» “[اما] مغناطیس مگنتارها به طور کلی قویتر خواهد بود. “
خوشبختانه، ما هرگز نگران برخورد با سیاهچاله یا مگنتار در نزدیکی زمین نخواهیم بود، اما هر دو از نظر تئوری میتوانند ما را در اینجا روی زمین تحت تأثیر قرار دهند. پلیت با اشاره به پرتوهای گاما و پرتو ایکس میگوید: «اگر یک سیاهچاله جرم ستارهای (Stellar black hole) چیزی بخورد، میتواند تشعشعات را به شکل انفجاری به بیرون گسیل کند، اما حتی در آن زمان هم شک دارم که از نیمه راه کهکشان، مانند اثر مگنتار ۲۰۰۴ احساس شود.» انفجاری که در آن سال از روی زمین گذشت و باعث اختلال در فناوری ماهوارهای شد.
بنابراین، در حالی که یک مگنتار ممکن است در یک “نبرد” کیهانی علیه سیاهچاله پیروز نشود، ولی آنها به اندازه کافی قدرتمند هستند که در اینجا بر ما تأثیر بگذارند، و وقتی میبینید که یکی از آنها در اخبار ذکر شده است ارزش توجه هم دارند.
آیا ما باید از مگنتارها بترسیم؟
اگر از یک ستارهشناس بپرسید، بسیاری خواهند گفت که مگنتارها از ترسناکترین اجرام کهکشان هستند. مطمئناً شما نمیخواهید به آن نزدیک شوید – اما انفجارهای عظیم انرژی که آنها تولید میکنند، میتوانند با وجود فاصله بسیار دور، بر ما اینجا روی زمین تأثیر بگذارند. پلیت میگوید: «با توجه به اتفاقی که در سال ۲۰۰۴ رخ داد، من نگران مگنتارها هستم.» [SGR 1806-20] فوقالعاده قدرتمند است. من فکر نمیکنم هیچ کدام از این نیروها [به زمین] نزدیکتر باشند، اما میزان اثرگذاری بر روی زمین با معکوس مجذور فاصله قویتر میشود. اگر فاصله هرکدام از آنها یک پنجم شود، تأثیر آن ۲۵ برابر قویتر خواهد شد.»
همانطور که پل ساتر (Paul Sutter) ستارهشناس در مقاله ۲۰۱۵ خود در وبسایت اسپیس (Space.com) با عنوان “چرا مگنتارها باید شما را غافلگیر کنند” اشاره میکند: نه تنها یک پالس مغناطیسی قوی بر الکترونیک و فناوری ما تأثیر میگذارد، بلکه یک پالس مغناطیسی با قدرت کافی بر فیزیولوژی (Physiologie) ما از جمله بر الکترومغناطیس زیستی (Bioelectromagnetics) در بدن ما – و بین اتمهایی که همه چی را میسازند – تأثیر میگذارد. بیایید بگوییم همه ما باید خوشحال باشیم که نزدیکترین مگنتار شناخته شده ۹۰۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد.
حالا این جالب است!
در حالی که چرخه حیات ستارهای که به یک مگنتار منتهی میشود میتواند میلیونها یا میلیاردها سال طول بکشد، خود مگنتارها عمر کیهانی نسبتاً کوتاهی دارند. میدان مغناطیسی یک مگنتار پس از تقریباً ۱۰۰۰۰ سال شروع به فروپاشی میکند. این بدان معناست که مگنتارهایی که امروزه میتوانیم در کهکشان خود ببینیم، تنها تعدادی از بسیار مگنتارهایی هستند که تاکنون وجود داشتهاند. دانشمندان تخمین میزنند که ممکن است ۳۰ میلیون مگنتار غیرفعال تنها در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد.
سؤالات متداول درباره مگنتارها
- مگنتار چیست؟
مگنتار نوع قدرتمندی از ستارههای نوترونی با میدانهای مغناطیسی فوقالعاده قوی است.
- مگنتار چقدر قدرتمند است؟
مگنتارها میدان مغناطیسی تقریباً ۱۰۱۳ تا ۱۰۱۵ گاوس دارند. این مقیاسی از قدرت مغناطیسی است که تصور آن دشوار است، اما اجازه دهید بگوییم که مگنتارها به عنوان قویترین اجرام مغناطیسی در جهان شناخته شده در نظر گرفته میشوند.
- چند مگنتار وجود دارد؟
دانشمندان وجود ۲۳ مگنتار شناخته شده را تأیید کردهاند. شش نفر دیگر منتظر دادههای اضافی هستند تا تأیید کنند که آیا معیارهایی برای در نظر گرفتن مگنتار را دارند یا خیر.
- آیا مگنتار قویتر از سیاهچاله است؟
فیل پلیت، ستارهشناسی که بینشهای خود را با نام ستارهشناس بد به اشتراک میگذارد، میگوید بستگی به این دارد که چه نیرویی را اندازهگیری میکنید. پلیت میگوید: «گرانش سیاهچاله همیشه قویتر خواهد بود، زیرا سیاهچالههای کمجرم همیشه از پرجرمترین ستارههای نوترونی بیشتر جرم دارند.» “[اما] مغناطیس مغناطیس به طور کلی قویتر خواهد بود. “
- نزدیکترین مگنتار به زمین چیست؟
نزدیکترین مگنتار به زمین AXP 1E 1048-59 است که در فاصله ۹۰۰۰ سال نوری از ما در صورت فلکی کارینا قرار دارد.
