النجوم النيوترونية هي الأشباح الشريرة للنجوم العملاقة: النوى الساخنة من المواد الغريبة المتبقية من المستعرات الأعظمية. مثل الترمس المملوء بحساء المعكرونة الساخن ، يستغرق الأمر دهورًا حتى يبرد. لكن يعتقد الباحثون الآن أنهم يعرفون كيف تفعل هذه النجوم ذلك: مع وجبة عملاقة من المعكرونة.
لا ، هذه الجثث النجمية شديدة الكثافة لا تمتلئ بالسباغيتي. بدلاً من ذلك ، تبرد النجوم النيوترونية ، مطلقةً جزيئات أثيريّة تُعرف بالنيوترينوات. ويظهر بحث جديد أنهم ينجزون هذه المهمة بفضل نوع وسيط من المادة يعرف باسم معجون نووي، مادة متموجة ملفوفة تختلط فيها الذرات ببعضها تقريبًا ، ولكن ليس تمامًا. تخلق بنية العجينة النووية هذه مناطق منخفضة الكثافة داخل النجوم ، مما يسمح للنيوترينوات والحرارة بالهروب.
يمكن أن تزن ملعقة صغيرة من المادة التي يتم جمعها من سطح نجم نيوتروني مليارات الأطنان ، أي أكثر من كل الناس على الأرض مجتمعين. تساعد هذه الكثافة على الاحتفاظ بالحرارة جيدًا. وبينما تنبعث شمسنا ، التي تُعتبر قزمًا أصفر ، الكثير من حرارتها كضوء ، نادرًا ما ترتفع جزيئات الضوء الناتجة داخل النجم النيوتروني إلى السطح للهروب. ومع ذلك ، فإن هذه النجوم العنيفة - كل منها بحجم مدينة أمريكية - تهدأ في النهاية ، بشكل أساسي عن طريق إطلاق النيوترينوات.
قال تشارلز هورويتز ، الباحث المشارك في الدراسة ، والفيزيائي بجامعة إلينوي: "المعجون هو شيء بين المادة النووية والمادة العادية". قال هورويتز لـ Live Science: "إذا بدأت في ضغط المادة بقوة في نجم نيوتروني ، فإن النوى ستقترب أكثر فأكثر وتبدأ في التصادم في النهاية". "وعندما يبدأون في الاصطدام ، تحدث أشياء غريبة."
في مرحلة ما ، يرتفع الضغط بشكل كبير لدرجة أن بنية المادة العادية تنهار تمامًا في مرق نووي غير متمايز. ولكن قبل حدوث ذلك بقليل ، توجد منطقة معكرونة.
لقد عرف العلماء خلال معظم العقد الماضي أن هذه العجينة تتواجد داخل النجوم النيوترونية ، أسفل قشورها في المنطقة التي تتحول فيها المادة العادية إلى مادة نووية غريبة وغير مفهومة جيدًا. وعرفوا أيضًا أن انبعاثات النيوترينو تساعد في تبريد النجوم النيوترونية. يظهر بحث جديد كيف تساعد المعكرونة في درء النيوترينوات.
الصيغة الأساسية لتكوين النيوترينو في النجم النيوتروني بسيطة: يتحلل النيوترون ، ويتحول إلى بروتون أخف قليلاً مع طاقة منخفضة ونيوترينو خفيف للغاية. هذه عملية بسيطة معروف أنها تحدث في مكان ما في الفضاء ، بما في ذلك شمسنا. ولكن لكي تنجح هذه الوصفة ، يجب توفر الشروط المناسبة. وفي النجم النيوتروني ، لا تبدو الظروف هكذا. أظهر الباحثون أن انبعاثات النيوترينو من المعجون النووي ربما تكون أكثر كفاءة بكثير من انبعاثات النيوترينو من لب نجم نيوتروني. هذا يعني أن معظم التبريد ناتج عن العجينة.
وفقًا لهورويتز ، يشير هذا البحث إلى أن النجوم النيوترونية تبرد بشكل أبطأ من المتوقع. لذلك هم يعيشون لفترة أطول. ووفقًا له ، يجب تغيير تاريخ الزمكان لمراعاة مقاومتهم الخارقة للطبيعة للحرارة الشديدة على مدى دهور.
اقرأ أيضا: