يقول علماء الفلك إن انفجار النجم النيوتروني كان ممتازًا. مثالية جدا

مهما كان الأمر ، فأنت لا تريد أن تجد نفسك بالقرب من نجم نيوتروني.

هذه الوحوش النجمية ، المكونة في الغالب من النيوترونات ، هي في الأساس جثث كونية شديدة الكثافة تتجول في الفضاء ، مع حقول جاذبية قوية بشكل غير مفهوم ، تعذب كل شيء في طريقها.

إنهم مثل الإخوة الصغار في الثقوب السوداء. عندما تموت النجوم الكبيرة (على الأقل 20 ضعف حجم شمسنا) ، فإنها تصبح ثقوبًا سوداء ، ولكن عندما تموت النجوم الأصغر (التي يتراوح حجمها بين ثمانية إلى 20 ضعف حجم شمسنا) ، فإنها تتحول إلى نجوم نيوترونية. ستزن ملعقة كبيرة من هذا الجرم السماوي المرعب أكثر من وزن جبل إيفرست بأكمله. تحصل على هذه النقطة.

إذن ، هذه فكرة: ماذا تتوقع أن يحدث إذا أخذنا نجمين نيوترونيين شريرين وحطمناهم معًا؟

حسنًا ، سأجادل ، أي شيء باستثناء ما لاحظه العلماء للتو.

وفقًا لدراسة جديدة نُشرت يوم الأربعاء في مجلة Nature ، حلل علماء الفيزياء الفلكية البيانات حول اصطدام نجم نيوتروني – كيلونوفا – تم اكتشافه في عام 2017 ووجدوا أن الانهيار الكوني شكل انفجارًا كرويًا تمامًا. كان هذا غير متوقع.

“لم يتوقع أحد أن يبدو الانفجار على هذا النحو. ليس من المنطقي أنه كروي ، مثل الكرة. لكن حساباتنا تظهر بوضوح أنه كذلك ،” داراش واتسون ، الأستاذ المشارك في معهد نيلز بور والمؤلف المشارك في الدراسة ، قال في بيان.

يقترح واتسون ، “ربما يعني هذا أن نظريات ومحاكاة الكيلونوفا التي كنا ندرسها على مدار الخمسة وعشرين عامًا الماضية تفتقر إلى فيزياء مهمة.”

يقترح ألبرت سنيبن ، المؤلف الأول للدراسة وطالب الدكتوراه في معهد نيلز بور ، أنه ربما انفجرت كمية هائلة من الطاقة من مركز الانفجار لتكوين شكل دائري غريب.

الفكرة هي أن مثل هذا التدفق الخارج من الطاقة قد يكون قد سهّل أي مكامن الخلل والجوانب الأخرى غير المتكافئة للجسم ، مما يقدم لنا ما يشبه بالونًا كونيًا دائريًا. وقال سنيبين: “لذا فإن الشكل الكروي يخبرنا أنه من المحتمل أن يكون هناك قدر كبير من الطاقة في قلب الاصطدام ، وهو أمر غير متوقع”.

يقدم Sneppen أيضًا أنه في الميلي ثانية التي اصطدم خلالها النجمان النيوترونيان ليشكلوا نجمًا نيوترونيًا عملاقًا ، ربما يكون هذا النجم الضخم المصنوع حديثًا قد أطلق مجموعة من النيوترينوات.

بالإضافة إلى كونها جسيمات شبح صغيرة غريبة تطير عبر كل شيء دون أن تترك أثراً – تريليونات منها تنطلق عبر جسمك الآن ، لكن لا يمكنك معرفة ذلك لأنها تتأرجح حول ذراتك – يمكن أن يكون للنيوترينوات تفاعل خاص مع النيوترونات. يمكنهم تحويل الجسيمات دون الذرية الثقيلة إلى بروتونات وإلكترونات. إذن ، ربما تم تحويل نيوترونات النجوم النيوترونية؟

هذا المفهوم مثير للاهتمام بشكل خاص لأنه يشرح كيف يمكن أن تتشكل العناصر الأخف مع كيلونوفا كما سجل الفريق.

وقال سنيبين: “هذه الفكرة بها أيضًا عيوب ، لكننا نعتقد أن النيوترينوات تلعب دورًا أكثر أهمية مما كنا نعتقد”.

فيما يتعلق بشكل الانفجار المحير ، أوضح واتسون سببًا آخر محتملًا. تملي الفيزياء المعقدة ما يحدث بعد اصطدام نجمين نيوترونيين – ما إذا كان الاصطدام يخلق نجمًا نيوترونيًا أكبر أو ينهار ليشكل ثقبًا أسود.

“ربما ،” افترض سنيبن أن “نوعًا من” القنبلة المغناطيسية “يتم إنشاؤه في الوقت الذي يتم فيه إطلاق الطاقة من المجال المغناطيسي الهائل للنجم النيوتروني الهائل عندما ينهار النجم في ثقب أسود. يمكن أن يتسبب إطلاق الطاقة المغناطيسية في حدوث يجب توزيع المادة في الانفجار بشكل كروي أكثر. في هذه الحالة ، قد يكون ولادة الثقب الأسود نشيطًا للغاية “.

الوقت هو العلاج الوحيد لمثل هذه الألغاز الكونية المحيرة.

نجوم الرسامين

فيما يتعلق بمسألة غير ذات صلة ، يشير الثنائي أيضًا إلى أنه إذا كانت كل كيلونوفا عبر الكون في الواقع هذه السطوع والبراعة والكروية ، فقد تخدم غرضًا آخر: رسم الخرائط النجمية.

لتخطيط المعدل الذي يتوسع فيه كوننا بشكل كبير – وهو ارتباك كبير في حد ذاته – يحتاج العلماء إلى معالم وأدلة مثلما تتوقع أن يفعل رسام خرائط الأرض عند رسم خرائط كوكبنا الصخري.

قم بقياس كيفية زيادة المسافات بين الأجسام الكونية المختلفة بمرور الوقت ، ويمكنك استقراء كيف يتضخم الكون بلا توقف. هذا ، في الواقع ، نوع من الطريقة التي أظهر بها إدوين هابل للبشرية في عام 1929 أن عالمنا الكوني يتوسع في المقام الأول. لقد استخدم تلسكوبًا ضخمًا لتسجيل المجرات التي تتحرك بعيدًا عنا ، وعن بعضها البعض ، بسرعة أكبر مع تقدم الوقت.

لكن الشيء هو أن نقاط فحص القياس يجب أن تكون موحدة قدر الإمكان للحصول على أفضل النتائج الرياضية.

على سبيل المثال ، مقياس مسافة شائع لـ القياسات المجرية هي نجوم تُعرف باسم نجوم RR Lyrae ، لأنها نوعًا ما تنبض بالضوء الذي تنبعث منه ، لذلك من الممكن الحصول على سطوع متوسط ​​عليها. بخلاف ذلك ، إذا نظرت إلى نجم قياسي لقياس بنية مجرتنا ، فقد لا تعرف ما إذا كانت بعيدة جدًا أم أنها خافتة حقًا لأي سبب من الأسباب.

في الواقع ، أعلن طاقم من علماء الفلك أنهم تعقبوا RR Lyraes في مجرة ​​درب التبانة حتى تمكنوا من العثور على حافة مجرتنا.

عندما يتعلق الأمر بالشكل ، يبدو أن اصطدام النجوم النيوترونية هو المفتاح.

قال واطسون: “إذا كانت ساطعة وكروية في الغالب ، وإذا عرفنا بعدها ، فيمكننا استخدام كيلونوفا كطريقة جديدة لقياس المسافة بشكل مستقل – نوع جديد من المسطرة الكونية”. “معرفة الشكل أمر بالغ الأهمية هنا ، لأنه إذا كان لديك جسم غير كروي ، فإنه ينبعث بشكل مختلف ، اعتمادًا على زاوية الرؤية لديك. انفجار كروي [provides] دقة أكبر بكثير في القياس “.