دنیای زامبی: 5 سیاره شبح مانند که به دور ستاره های مرده می چرخند

همه ستارگان، از جمله خورشید، عمر محدودی دارند.

ستاره‌ها از طریق فرآیند همجوشی هسته‌ای می‌درخشند، که در آن اتم‌های سبک‌تر، مانند هیدروژن، با هم ترکیب می‌شوند و اتم‌های سنگین‌تری ایجاد می‌کنند. این فرآیند مقادیر زیادی انرژی آزاد می کند که با کشش ثابت گرانش ستاره به سمت داخل مقابله می کند. در نهایت، همجوشی به ستاره ها کمک می کند تا در برابر فروپاشی گرانشی مقاومت کنند.

این تعادل نیروها «تعادل هیدرواستاتیک» نامیده می شود. با این حال، زمانی فرا می رسد که ذخایر سوخت در هسته ستاره تمام می شود و در نهایت می میرد.

ستارگانی با جرم بیش از هشت برابر خورشید معمولاً در کمتر از 100 میلیون سال از طریق سوخت خود می سوزند. هنگامی که همجوشی متوقف می شود، ستاره فرو می ریزد – و یک انفجار نهایی عظیم و لحظه ای از همجوشی هسته ای ایجاد می کند که باعث می شود ستاره به عنوان یک ابرنواختر منفجر شود.

ابرنواخترها به اندازه کافی انرژی آزاد می کنند تا از کل کهکشانی که در آن رخ می دهند بیشتر بتابند. آنچه در پشت سر باقی می ماند، هسته های ستاره ای مرده فروپاشیده به نام ستاره های نوترونی یا، اگر ستاره مولد به اندازه کافی بزرگ بود، یک سیاهچاله است.

هر سیاره ای که به دور یک ستاره بچرخد، زمانی که ستاره تبدیل به ابرنواختر شود، محو خواهد شد. با این حال، تعداد انگشت شماری از “سیاره های زامبی” به طور مرموزی کشف شده اند که به دور ستاره های نوترونی می چرخند. و آنها برخی از عجیب ترین دنیاهای موجود در فضا هستند.

ستارگان نوترونی بسیار متراکم هستند و جرمی به اندازه ای دارند که خورشید در کره ای به قطر تنها چند مایل خرد شده است. برخی از ستارگان نوترونی پرتوهای امواج رادیویی را به فضا ساطع می کنند – و در اطراف این ستاره های “تپ اختر” است که سیارات کشف شده اند.

همانطور که تپ اختر می چرخد، پرتوهای رادیویی آن در فضا حرکت می کنند و فلاش های رادیویی منظم تولید می کنند. تپ اخترها در سال 1967 کشف شدند – در اینجا می توانید صدای انتشار رادیویی را از برخی از آنها بشنوید.

منظم بودن این پالس های رادیویی تپ اخترها را برای شکار سیارات مجاور ایده آل می کند. اگر یک تپ اختر دارای یک سیاره باشد، هر دو به دور یک مرکز گرانش مشترک خواهند چرخید. این بدان معنی است که انتشار رادیویی به طور دوره ای کشیده و به روشی قابل پیش بینی فشرده می شود – به ما امکان می دهد سیاره را شناسایی کنیم.

فوبتور، دراگر و پولترگیست

در فاصله حدود 2300 سال نوری از زمین، تپ اختر PSR B1257 12 قرار دارد. این تپ اختر 161 بار در ثانیه چشمک می زند و در فرهنگ عامه غربی به خاطر یک موجود مرده، “Lich” نامیده می شود. این سیاره به دور سه سیاره زمینی سنگی به نام های فوبتور، دراگر و پولترگیست می چرخد.

این سیارات در تاریخ نجوم جایگاه ویژه ای دارند زیرا آنها اولین سیاراتی بودند که خارج از منظومه شمسی ما (سیاره های فراخورشیدی) در سال 1991 کشف شدند. چند سال پیش، ناسا این پوستر از “جهان های زامبی” خود را منتشر کرد:

کشف آنها ایده های مربوط به تشکیل سیاره را به چالش کشید، که معمولاً با تشکیل یک ستاره جدید اتفاق می افتد. در مقابل، این سیارات باید پس از ابرنواختر ستاره در حال مرگ تشکیل شده باشند.

هنوز به طور قطع مشخص نیست که چگونه این اتفاق افتاده است. ممکن است مواد موجود در یک دیسک زباله که به دور تپ اختر می چرخد، پس از ابرنواختر در سیارات ادغام شده باشد.

دراگر که در اساطیر اسکاندیناوی از نام یک موجود مرده نامگذاری شده است، درونی ترین موجود از این سه است. جرم آن حدود دو برابر ماه است و کم جرم ترین سیاره ای است که در حال حاضر شناخته شده است و هر 25 روز یک بار به دور لیچ می چرخد. پسرعموهای بزرگتر آن، Poltergeist و Phobetor، به ترتیب هر 67 و 98 روز یک بار به دور آن می چرخند و جرم هر کدام حدود چهار برابر زمین است.

تپ اخترها میدان های مغناطیسی قدرتمندی دارند که می توانند به جریان های الکتریکی اجازه دهند از فضای بین تپ اختر و یک سیاره در حال گردش عبور کنند. بنابراین اگر هر یک از این سیارات دارای اتمسفر باشند، ممکن است دائماً در نور فرازمینی یک شفق قطبی قدرتمند (شبیه به شفق های شمالی ما) غرق شوند.

اگر قرار بود روی سطح یکی از این جهان‌های زامبی بایستید، از میان رنگ قدرتمند شفق می‌بینید، لیچ رشته‌ای در آسمان که دو پرتوی قدرتمند و محکم محدود شده از نور را در جهت‌های مخالف به سمت تاریکی فضا پرتاب می‌کند. .

ستاره های نوترونی می توانند بسیار داغ باشند و گرمای باقیمانده از ابرنواختر را حمل کنند. لیچ تقریباً 30000 درجه سانتیگراد است و درونی ترین این دنیاها، Draugr، احتمالاً فقط چند درجه زیر صفر در سطح آن خواهد بود.

دنیای الماس

سیاره PSR J1719-1438b به دور یک تپ اختر در فاصله 4000 سال نوری از ما می چرخد ​​و در مدت کمی بیش از دو ساعت به دور میزبان خود می چرخد.

این متراکم ترین سیاره ای است که تاکنون کشف شده است – در واقع آنقدر چگال است که تصور می شود بیشتر از الماس تشکیل شده است.

این “دنیای الماس” هسته باقی مانده از یک ستاره مرده به نام کوتوله سفید است. آنها به داشتن کربن بالا شناخته شده اند (الماس از کربن ساخته شده است) – اما این کوتوله سفید خاص 99.9 درصد از جرم اصلی خود را از دست داده است که توسط گرانش قدرتمند تپ اختر میزبان نزدیک خود بلعیده شده است.

این کره الماس تقریباً نیمی از اندازه مشتری است و در فاصله 600000 کیلومتری PSR J1719-1438 (فقط 1.5 برابر دورتر از فاصله ماه ما از زمین) به دور PSR J1719-1438 می چرخد. در چنین فاصله نزدیک از تپ اختر میزبان، این جهان احتمالاً سطح بسیار داغی دارد.

متوشالح

در اطراف کهکشان راه شیری (و بسیاری از کهکشان‌ها) به دور خوشه‌های ستاره‌ای کروی می‌چرخند – گروه‌های کروی هر کدام تا یک میلیون ستاره. اینها برخی از قدیمی ترین ستاره های جهان هستند.

خوشه ستاره ای کروی مسیه M4 در فاصله 5600 سال نوری از ما قرار دارد و حدود 100000 ستاره دارد. در میان آنها سیاره ای به نام متوشالح، به نام پسر خنوخ در کتاب پیدایش، که قرار است 969 سال زندگی کرده باشد، وجود دارد.

در مرکز خوشه ستاره ای M4 یک تپ اختر و یک کوتوله سفید وجود دارد که هر 161 روز یک بار به دور مرکز ثقل مشترک خود می چرخند. با توجه به ماهیت کوتاه مدت ستارگان با جرم بالا، تپ اختر اندکی پس از تشکیل خود مسیه 4 شکل می گرفت.

متوشالح نیز به دور این مرکز می‌چرخد، اما با سرعتی بسیار کندتر – هر 100 سال یک‌بار یا بیشتر، در فاصله‌ای مشابه فاصله‌ای که اورانوس به دور خورشید خودمان می‌چرخد.

این یک سیاره غول پیکر گازی است که جرم آن حدود 2.5 برابر مشتری است. اعتقاد بر این است که متوشالح به عنوان یک سیاره معمولی در اطراف ستاره ای شبیه به خورشید در طول میلیارد سال اول شکل گیری کیهان شکل گرفته است. سپس در مداری به دور تپ اختر میزبان گرفته شد، جایی که از آن زمان تاکنون در مدارش بوده است.

چگالی بالای ستارگان در خوشه‌های کروی، احتمال برخورد نزدیک دو ستاره را بسیار زیاد می‌کند – و همینطور تبادل سیارات. متوشلا قدیمی ترین سیاره شناخته شده در کیهان است که حدود 12.7 میلیارد سال پیش همراه با تمام ستارگان M4 شکل گرفته است.

سیارات تپ اختر جهان های افراطی هستند، اما حتی ممکن است عجیب ترین هم نباشند. تعداد کمی از مطالعات نظری وجود سیاراتی را پیشنهاد کرده اند که به دور سیاهچاله ها می چرخند. با این حال، هیچ کدام تا کنون یافت نشده است.

توسط گرت دوریان، عضو فوق دکتری در علوم فضایی، دانشگاه بیرمنگام

(گفتگو)