نجمان نيوترونيان. أحدهما أضخم بنسبة 50٪ من الآخر ، ومع ذلك فإنهما بنفس الحجم تقريبًا. النتائج لها آثار كبيرة على فهم مما تتكون النجوم النيوترونية بالفعل.
في عام 2019 ، قام فريق من علماء الفلك بقيادة توماس رايلي ، باحث ما بعد الدكتوراه ، وآنا واتس ، أستاذة الفيزياء الفلكية في جامعة أمستردام ، تقاس كتلة ونصف قطر نجم نيوتروني معين. كان النجم النيوتروني المعني J0030 + 0451 (أو J0030 للاختصار). ووجدوا أن كتلته تبلغ 1.4 مرة كتلة الشمس وعرضها حوالي 16 ميلًا - وهي نموذجية جدًا للنجوم النيوترونية.
استخدم الفريق لإجراء القياس مستكشف التكوين الداخلي للنجم النيوتروني (NICER) التابع لوكالة ناسا ، تلسكوب الأشعة السينية على محطة الفضاء الدولية . J0030 هو نوع خاص من النجوم النيوترونية ، يسمى أ صحافة ، التي ترسل نفاثات إشعاعية قوية إلى الفضاء. من خلال دراسة تردد الطائرات بعناية ، يمكن للفريق تقدير حجمها.
في الآونة الأخيرة ، طبقوا نفس التقنية على النجم النيوتروني PSR J0740 + 6620 (J0740 للاختصار) ، الأكثر نجم نيوتروني معروف ضخم .
على الرغم من أن وزن J0740 يزيد بنسبة 50٪ عن J0030 ، إلا أنه كان بنفس الحجم تقريبًا. تشير النتائج الجديدة إلى أن النجوم النيوترونية ليست إسفنجية جدًا: عند إضافة الكتلة ، فإنها لا تميل إلى الضغط إلى أحجام أصغر.
قال واتس: 'تُظهر قياساتنا الجديدة لـ J0740 أنه على الرغم من أنه أكبر بنسبة 50٪ تقريبًا من J0030 ، إلا أنه بنفس الحجم بشكل أساسي'. 'هذا يتحدى بعض النماذج الأكثر قابلية للعصر من نوى النجوم النيوترونية ، بما في ذلك الإصدارات التي يكون الجزء الداخلي فيها مجرد بحر من الكواركات. يطرح حجم وكتلة J0740 أيضًا مشاكل لبعض النماذج الأقل قابلية للعصر والتي تحتوي فقط على النيوترونات والبروتونات '.
علماء الفيزياء منذ فترة طويلة كافح لفهم التصميمات الداخلية للنجوم النيوترونية.
قال زافين أرزومانيان ، رئيس NICER في ناسا: 'نحن محاطون بالمادة العادية ، أشياء من تجربتنا اليومية ، ولكن هناك الكثير مما لا نعرفه عن كيفية تصرف المادة ، وكيف يتم تحويلها في ظل الظروف القاسية'. مركز جودارد لرحلات الفضاء في جرينبيلت ، ماريلاند. 'من خلال قياس أحجام وكتل النجوم النيوترونية باستخدام NICER ، فإننا نستكشف مادة على وشك الانهيار إلى ثقب أسود. بمجرد حدوث ذلك ، لا يمكننا دراسة المادة بعد الآن لأنها مخفية بواسطة أفق حدث الثقب الأسود '.
بينما تستبعد الملاحظات الجديدة بعض نماذج التصميمات الداخلية للنجوم النيوترونية ، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.
قال سانجاي ريدي ، أستاذ الفيزياء في جامعة واشنطن من يدرس مهم في ظل ظروف قاسية لكنه لم يشارك في النتائج. 'يبدو أن قياسات NICER ، جنبًا إلى جنب مع ملاحظات متعددة الوسائط الأخرى ، تدعم فكرة أن الضغط يزداد بسرعة في نوى النجوم النيوترونية الضخمة. في حين أن هذا لا يفضل الانتقال إلى أشكال أكثر قابلية للعصر من المادة في اللب ، فإن آثارها لم يتم فهمها بالكامل بعد '.
