اكتشاف أخف نجم نيوتروني على الإطلاق قد يثبت نظرية افتراضية في الفيزياء النجمية

والنجوم النيوترونية هي إحدى النتائج المحتملة لموت نجم ضخم في انفجار مستعر أعظم ناري.

إقرأ المزيد

علماء الفلك يكتشفون "أكثر الكواكب خفة على الإطلاق" - بكثافة "المارشميلو"

وبعد فقدانه معظم كتلته في الانفجار، ينهار اللب النجمي المتبقي، مكونا إما ثقبا أسود، أو نجما نيوترونيا، وهو نجم مضغوط للغاية، وعادة ما تكون كتلته أكبر بنحو 1.4 مرة من كتلة الشمس، ونصف قطره يبلغ بضع عشرات من الكيلومترات.

لكن العلماء، عند قياس كتلة نجم نيوتروني وُجد في بقايا مستعر أعظم سابق يُدعى HESS J1731-347، وجدوا أن النجم النيوتروني يزن 77% من كتلة الشمس، ولا يتجاوز قطره 10 كيلومترات، وفقا للورقة البحثية المنشورة يوم الاثنين في مجلة Nature Astronomy.

وقام العلماء في معهد علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة توبنغن في ألمانيا بحساب كتلة النجم النيوتروني الموجود في بقايا المستعر الأعظم HESS J1731-347. ووجدوا أن كتلته تبلغ 0.77 مرة كتلة الشمس، وهي أقل مما توقعه العلماء، ما يشكل تحديا للفهم الحالي للفيزياء النجمية.

ولاحظ العلماء أنه ليس فقط النجم النيوتروني الخفيف المكتشف حتى الآن، بل يمكن أن يكون مثالا على كائن نجمي غامض، افتراضي حتى الآن، يُعرف باسم "نجم غريب".

و"النجوم الغريبة" ترقى إلى مستوى أسمائها بالعامية والنظرية. فعندما تتشكل النجوم النيوترونية من اللب المنهار لنجم ضخم يحتضر، يُعتقد أنها تصبح مضغوطة لدرجة أن مكونات المادة المشحونة عادة، والبروتونات الموجبة الشحنة في نواة الذرة والإلكترونات السالبة الشحنة التي تدور حول نواة كل ذرة، تُسحق معا في جزيئات نيوترونية سالبة الشحنة.

إقرأ المزيد

كيف يمكن لفيزياء الجسيمات أن تقلل من "الضرر الجانبي" لعلاجات السرطان!

لكن من المفترض أن تصبح الأجزاء الداخلية للنجوم النيوترونية أكثر غرابة في ظل ظروف مناسبة.

ويشير العلماء إلى أن هذا النجم النيوتروني هو إما أخف نجم تم اكتشافه حقا، أو أنه "نجم غريب" له تركيبة مختلفة عن النجوم الأخرى من فئته.

ويعتقد العلماء أنه ربما خلال انفجار المستعر الأعظم، فقد النجم العملاق الكثير من مادته، أكثر من المعتاد، وهذا أدى إلى أن اللب المضغوط لهذا النجم، الذي تحول إلى نجم نيوتروني، أصبح أخف من المعتاد.

لكن هناك تفسيرا آخر للنتائج التي تم الحصول عليها، يفترض أن المادة الموجودة في أعماق نجم نيوتروني يمكن ضغطها حتى تختفي الجسيمات دون الذرية المعتادة مثل النيوترونات، لتوجد المادة في شكل جسيمات أصغر، تُعرف باسم الكوارك، التي تشكل البروتونات والنيوترونات الأكثر شيوعا.

وللكوارك ست أنواع هي: العلوي (up)، والسفلي (down)، والساحر (charm)، والقمي (top)، والقعري (bottom) والغريب (strange).

ويُعد النجم النيوتروني الذي يحتوي على لب من مادة الكوارك التي تحتوي على كوارك غريب "نجما غريبا"، وستكون له نظريا كتلة أقل من كتلة النجم النيوتروني التقليدي.

وواضح حتى الآن ما الذي يتعامل معه علماء الفلك، ومن المحتمل أن يتعلموا الكثير من دراسة هذا الجسم، سواء اتضح أنه نجم نيوتروني تقليدي أو "نجم غريب".

المصدر: إندبندنت