เครดิตภาพ: จันทรา
ดาวหลายดวงที่เราเห็นในกระจุกดาวทรงกลมนั้นเป็นดาวคู่จริง ๆ เกิดขึ้นเมื่อดาวสองดวงติดกันในแรงโน้มถ่วงของกันและกัน จันทราสามารถตรวจจับเอกซ์เรย์เอกซ์เอกซ์ที่ดาวนิวตรอนให้ออกซึ่งมองไม่เห็นในกล้องโทรทรรศน์ออปติคัล การวิจัยดูเหมือนจะบ่งชี้ว่าดาวคู่นิวตรอนเหล่านี้ก่อตัวได้มากกว่าในกระจุกดาวทรงกลมมากกว่าในส่วนอื่นของกาแลคซี
หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เพรสของนาซ่าได้ยืนยันว่าการเผชิญหน้าอย่างใกล้ชิดระหว่างดาวก่อให้เกิดการเปล่งรังสีเอกซ์ระบบดาวคู่ในกระจุกดาวทรงกลมหนาแน่น ไบนารี X-ray เหล่านี้มีกระบวนการเกิดที่แตกต่างจากลูกพี่ลูกน้องที่อยู่นอกกระจุกดาวทรงกลมและควรมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อวิวัฒนาการของกระจุกดาว
ทีมนักวิทยาศาสตร์นำโดย David Pooley จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในเคมบริดจ์ใช้ประโยชน์จากความสามารถพิเศษของจันทราในการค้นหาและแก้ไขแหล่งที่มาแต่ละแห่งอย่างแม่นยำเพื่อกำหนดจำนวนของแหล่งรังสีเอกซ์ในกระจุกทรงกลม 12 ดวงใน Galaxy ของเรา แหล่งที่มาส่วนใหญ่เป็นระบบเลขฐานสองที่มีดาวที่ยุบตัวเช่นดาวนิวตรอนหรือดาวแคระขาวที่ดึงสสารออกจากดาวข้างเคียงที่มีลักษณะคล้ายดวงอาทิตย์
“ เราพบว่าจำนวนของรังสีเอกซ์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอัตราการเผชิญหน้าระหว่างดวงดาวในกระจุกดาว” Pooley กล่าว “ ข้อสรุปของเราคือไบนารีที่เกิดขึ้นเป็นผลมาจากการเผชิญหน้าเหล่านี้ มันเป็นกรณีของการเลี้ยงดูไม่ใช่ธรรมชาติ”
การศึกษาที่คล้ายกันนำโดย Craig Heinke จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนในเคมบริดจ์, แมสซาชูเซตส์ยืนยันข้อสรุปนี้และแสดงให้เห็นว่าประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของระบบดาวคู่ X-ray เหล่านี้ประกอบด้วยดาวนิวตรอน ดาวนิวตรอนเหล่านี้ส่วนใหญ่มักจะเงียบสงบใช้เวลาน้อยกว่า 10% ในการกินอาหารจากดาวข้างเคียง
กระจุกดาวทรงกลมเป็นกลุ่มของดาวฤกษ์หลายแสนดวงหรือหลายล้านดวงที่กระจัดกระจายไปรอบ ๆ ในรังผึ้งดวงดาวที่ถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณร้อยปีแสง ดวงดาวในกระจุกดาวทรงกลมมักจะอยู่ห่างกันประมาณหนึ่งในสิบของปีแสง สำหรับการเปรียบเทียบดาวที่ใกล้ที่สุดกับดวงอาทิตย์คือ Proxima Centauri ซึ่งอยู่ห่างออกไป 4.2 ปีแสง
เมื่อดาวฤกษ์จำนวนมากเคลื่อนที่เข้ามาใกล้กันปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวจึงเกิดขึ้นบ่อยครั้งในกระจุกทรงกลม ในขณะที่ดาวฤกษ์แทบจะชนกันจะเข้ามาใกล้พอที่จะก่อตัวเป็นระบบดาวคู่หรือทำให้ดาวคู่เกิดการแลกเปลี่ยนคู่ในการเต้นรำที่สลับซับซ้อน ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าระบบเลขฐานสองของ X-ray ก่อตัวขึ้นในกระจุกหนาแน่นซึ่งเรียกว่ากระจุกทรงกลมประมาณหนึ่งครั้งต่อวันที่ใดก็ได้ในจักรวาล
การสำรวจโดยดาวเทียม X-ray Uhuru ของนาซ่าในปี 1970 แสดงให้เห็นว่ากระจุกดาวทรงกลมดูเหมือนจะมีแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์จำนวนมากเมื่อเทียบกับกาแลคซีโดยรวม โดยปกติมีเพียงหนึ่งในพันล้านดาวเท่านั้นที่เป็นสมาชิกของระบบดาวคู่ X-ray ที่มีดาวนิวตรอนในกระจุกดาวทรงกลมเศษส่วนก็เหมือนหนึ่งในล้าน
งานวิจัยปัจจุบันยืนยันข้อเสนอแนะก่อนหน้านี้ว่าโอกาสในการสร้างระบบ X-ray binary จะเพิ่มขึ้นอย่างมากจากความแออัดในกระจุกดาวทรงกลม ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้กระบวนการสองกระบวนการที่รู้จักกันในชื่อการชนกันของการแลกเปลี่ยนระดับสามดาวและการดักจับกระแสน้ำสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นหนึ่งพันเท่าของจำนวนแหล่งรังสีเอกซ์ในกระจุกทรงกลม
ในการปะทะกันของการแลกเปลี่ยนดาวนิวตรอนดวงเดียวจะพบดาวคู่หนึ่งคู่ แรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวนิวตรอนสามารถกระตุ้นดาวสามัญที่มีมวลมากที่สุดเพื่อ“ เปลี่ยนคู่ค้า” และจับคู่กับดาวนิวตรอนในขณะที่กดดาวที่เบากว่า
ดาวนิวตรอนอาจทำให้เกิดการชนกันของแทะเล็มกับดาวปกติเพียงดวงเดียวและแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวนิวตรอนสามารถบิดเบือนแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์ปกติในกระบวนการ พลังงานที่สูญเสียไปในการบิดเบือนสามารถป้องกันไม่ให้ดาวปกติหนีออกจากดาวนิวตรอนได้ซึ่งนำไปสู่สิ่งที่เรียกว่าการดักจับน้ำขึ้นน้ำลง
“ นอกเหนือจากการไขปริศนาที่ยาวนานมานานข้อมูลของจันทราเสนอโอกาสสำหรับความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของกระจุกดาวทรงกลม” Heinke กล่าว “ ตัวอย่างเช่นพลังงานที่ปล่อยออกมาในการก่อตัวของระบบเลขฐานสองที่ปิดสามารถทำให้ส่วนกลางของกระจุกดาวยุบตัวจนกลายเป็นหลุมดำขนาดใหญ่”
ศูนย์การบินมาร์แชลสเปซฮันต์สวิลล์มลรัฐอะแลสกาบริหารจัดการโครงการจันทราสำหรับสำนักงานวิทยาศาสตร์อวกาศสำนักงานใหญ่องค์การนาซ่าวอชิงตัน Northrop Grumman จากเรดอนโดบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเดิมชื่อ TRW, Inc. เป็นผู้รับเหมาพัฒนาชั้นนำสำหรับหอดูดาว Astrophysical Astrophysical Observatory ควบคุมวิทยาศาสตร์และปฏิบัติการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราในเคมบริดจ์
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
