والنجم النيوتروني هو عبارة عما بقي من انفجار نجم ضخم في نهاية حياته. وإذا تجاوزت هذه البقايا كتلة معينة، يتحول إلى ثقب أسود. وما دون هذه الكتلة يصبح نجما نيوترونيا ، مثل PSR J0205+6449.
وهذا النجم النيوتروني جسم ذو كثافة هائلة، يعادل 1,4 شمس مضغوطة في كرة يبلغ قطرها من 20 إلى 30 كيلومترا . وبدوران يبلغ 15 دورة في الثانية يولد مجالا مغناطيسيا قويا ، يصاحبه انبعاث أشعة سينية.
يحمل هذا الجزء الكوني الدوار “معلومات فريدة عن خصائص المادة وسلوكها في الظروف القاسية للكثافة والمجالات المغناطيسية”، على ما أفادت الدراسة التي نشرتها الخميس مجلة “نيتشر أسترونومي”.
وهذه الظروف لا يمكن إنتاج ما يشبهها في المختبر، وقد أنشأ الفيزيائيون نماذج لها، تسمى معادلات الحالة. فهي تتيح وصف العمليات التي تحدث في قلب هذه النجوم، في الحالات التي تتفكك فيها نوى الذرات، وتتصرف مكوناتها بطرق غريبة.
ومن خلال الاطلاع على ما رصده التلسكوبان الفضائيان “إكس إم إم نيوتن” و”تشاندرا” المخصصان لاكتشاف النجوم النيوترونية، حدد فريق علماء الفلك الإسبان ثلاثة منها تتميز عن البقية.
وأوضح المعد المشارك للدراسة، عضو معهد برشلونة لعلوم الفضاء الدكتور أليسيو مارينو للصحافة أن “درجة حرارتها مرتفعة جدا على الورق، لكنها باردة على نحو غير مألوف بالنسبة لصغر عمرها”. وليس هذا الفارق قليلا ، لأن حرارتها تصل على الأقل إلى نصف حرارة النجوم النيوترونية من العمر نفسه.
عادة، يولد النجم “عند حرارة تبلغ نحو 500 مليار درجة، وبعد دقائق قليلة، تنخفض إلى أقل من عشرة مليارات درجة”، على ما أوضحت مديرة الأبحاث في المركز الوطني للأبحاث العلمية في مرصد ستراسبورغ ميكايلا أورتيل المتخصصة في مجال الكائنات المدمجة. وتنخفض درجة الحرارة هذه بشكل حاد مع تقدم عمر هذه النجوم، بعد مليون سنة.
وفي النموذج الحالي، تولى علماء الفلك احتساب منحنيات التبريد بحسب العمر، مما يسمح بمقارنتها بالنجوم النيوترونية. وقد حددوا هذا العمر من خلال مراقبة السحابة المتبقية من الانفجار الأصلي الذي شهد ولادة النجوم.
وأظهرت حساباتهم أن أصغرها وهو J0205، يبلغ من العمر 841 عاما ، وهو تاريخ تؤكده الروايات التاريخية لمراقبي السماء في العصور الوسطى. أما الآخران فيبلغ عمر الأولى 7700 عام، والثانية بين 2500 و5000 عام، مع درجات حرارة تبلغ 1,9 و4,6 ملايين درجة على التوالي، أي على الأقل ضعف حجم النجوم النيوترونية المعاصرة.
ومع ذلك، فإن “تبريد النجم أمر حساس حقا لتركيبته الداخلية”، وخصوصا نسبة النيوترونات مقارنة بالبروتونات، وفقا لميكايلا أورتيل التي لم تشارك في الدراسة. وخلصت الدراسة إلى أنه بالنسبة للنجوم النيوترونية قيد النظر، يجب أن تتضمن هذه النماذج آلية تبريد سريعة، مرتبطة بتركيبة النجم.
تتعلق أهمية هذه الدراسة بالفيزياء الأساسية، وتكمن في كونها تتيح خصوصا فهم التفاعل القوي، وهو إحدى القوى الأساسية التي تحكم المادة في الصغر اللامتناهي. ولكن أيضا الفيزياء الفلكية، وبالتالي الكبر اللامتناهي.
وكالات
