التهم النجم النيوتروني "الأرملة السوداء" رفيقه ليصبح أثقل نجم عُثر عليه على الإطلاق

تكبير / يتأرجح نجم نيوتروني دوار بشكل دوري أشعة الراديو (الأخضر) وجاما (الأرجواني) أمام الأرض. يقوم النجم النابض بالأرملة السوداء بتسخين الجانب الآخر من شريكه النجمي إلى درجات حرارة تبلغ ضعف درجة حرارة سطح الشمس ويتبخرها ببطء. ناسا مركز جودارد لرحلات الفضاء

حدد علماء الفلك أثقل نجم نيوتروني معروف حتى الآن ، ويبلغ وزنه 2.35 كتلة شمسية ، وفقًا لورقة بحثية نُشرت مؤخرًا في مجلة Astrophysical Journal Letters. كيف أصبح بهذا الحجم؟ على الأرجح عن طريق التهام نجم رفيق - المكافئ السماوي لعنكبوت أرملة سوداء يلتهم رفيقه. يساعد العمل في وضع حد أعلى لحجم النجوم النيوترونية ، مع ما يترتب على ذلك من آثار على فهمنا للحالة الكمية للمادة في جوهرها.

النجوم النيوترونية هي بقايا المستعرات الأعظمية. كما كتب محرر Ars Science جون تيمر الشهر الماضي:

تبدأ المادة المكونة للنجوم النيوترونية بذرات متأينة بالقرب من لب نجم ضخم. بمجرد توقف تفاعلات اندماج النجم عن إنتاج طاقة كافية لمواجهة سحب الجاذبية ، تتقلص هذه المادة ، وتتعرض لضغط متزايد. قوة التكسير كافية لإزالة الحدود بين النوى الذرية ، مما يخلق حساءً عملاقًا من البروتونات والنيوترونات. في النهاية ، حتى إلكترونات المنطقة يتم إجبارها على تكوين العديد من البروتونات ، وتحويلها إلى نيوترونات.

يوفر أخيرًا قوة لصد قوة الجاذبية الساحقة. تمنع ميكانيكا الكم النيوترونات من احتلال نفس حالة الطاقة القريبة ، مما يمنع النيوترونات من الاقتراب وبالتالي يمنع الانهيار في الثقب الأسود. ولكن من الممكن أن تكون هناك حالة وسيطة بين كتلة من النيوترونات وثقب أسود ، وهي حالة تبدأ فيها الحدود بين النيوترونات في الانهيار ، مما يؤدي إلى مجموعات غريبة من الكواركات المكونة لها.

بصرف النظر عن الثقوب السوداء ، فإن نوى النجوم النيوترونية هي أكثر الأجسام كثافة في الكون ، ولأنها مخفية خلف أفق الحدث ، فمن الصعب دراستها. قال أليكس فيليبينكو ، عالم الفلك بجامعة كاليفورنيا في بيركلي والمؤلف المشارك للورقة البحثية الجديدة: "نحن نعرف تقريبًا كيف تتصرف المادة عند الكثافة النووية ، كما هو الحال في نواة ذرة اليورانيوم". "النجم النيوتروني يشبه النواة العملاقة ، ولكن عندما يكون لديك 1.5 كتلة شمسية من هذه المادة ، أو حوالي 500000 كتلة أرضية من النوى جميعها مرتبطة ببعضها البعض ، فلا يوجد ما يدل على كيفية تصرفها."

[محتوى مضمن] تُظهر هذه الرسوم المتحركة نجمًا نابضًا بالأرملة السوداء مع رفيقه النجم الصغير. الإشعاع القوي و "رياح" النجم النابض - تدفق جسيمات عالية الطاقة - يسخن بقوة الجانب الآخر من رفيقه ، ويتبخرانه بمرور الوقت.

النجم النيوتروني المميز في هذه المقالة الأخيرة هو نجم نابض ، PSR J0952-0607 - أو J0952 للاختصار - يقع في كوكبة Sextans بين 3200 و 5700 سنة ضوئية من الأرض. تولد النجوم النيوترونية عن طريق الدوران ويصدر المجال المغناطيسي الدوار حزمًا من الضوء على شكل موجات راديو أو أشعة سينية أو أشعة جاما. يمكن لعلماء الفلك اكتشاف النجوم النابضة بينما تكتسح حزمها الأرض. تم اكتشاف J0952 في عام 2017 باستخدام تلسكوب راديو مصفوفة التردد المنخفض (LOFAR) ، بعد البيانات عن مصادر أشعة غاما الغامضة التي تم جمعها بواسطة تلسكوب فيرمي لأشعة غاما الفضائي التابع لناسا.

يدور متوسط ​​النجم النابض بمعدل دوران واحد تقريبًا في الثانية ، أو 60 في الدقيقة. لكن J0952 يدور بسرعة 42000 دورة في الدقيقة ، مما يجعله ثاني أسرع نجم نابض معروف حتى الآن. الفرضية المفضلة حاليًا هي أن هذه الأنواع من النجوم النابضة كانت ذات يوم جزءًا من الأنظمة الثنائية ، مما أدى إلى التخلص التدريجي من ...