سبک ترین ستاره نوترونی کشف شده تاکنون می تواند حاوی کوارک های فشرده باشد


یک ستاره نوترونی سبکتر از آن چیزی که به نظر می رسد ممکن است بسیار کوچک باشد زیرا از نسخه های فشرده ذراتی به نام کوارک های عجیب تشکیل شده است.

فضا


24 اکتبر 2022

تصویری با رنگ کاذب از باقیمانده ابرنواختر HESS J1731-347 که میزبان یک ستاره نوترونی ساطع اشعه ایکس است

باقیمانده ابرنواختر HESS J1731-347 (زرد و سفید) دارای یک ستاره نوترونی عجیب و غریب

ویکتور دوروشنکو

سبک ترین ستاره نوترونی کشف شده، با جرمی حدود 0.77 برابر خورشید، دیگر با درک ما از نحوه تشکیل این ستاره ها مطابقت ندارد. حتی می تواند حاوی مواد عجیب و غریب مانند کوارک های عجیب و غریب باشد.

تا آنجا که می دانیم، یک ستاره نوترونی پس از تمام شدن سوخت یک ستاره و فروپاشی آن تحت نیروی گرانش خود شکل می گیرد و بیشتر ماده خود را در یک موج ضربه ای به نام ابرنواختر منفجر می کند و یک هسته فوق متراکم را پشت سر می گذارد. بهترین درک ما از این فرآیند نشان می دهد که حداقل جرم باقی مانده ممکن است حدود 1.17 برابر خورشید خودمان باشد.

با این حال، اخترشناسان ستاره‌های نوترونی را یافته‌اند که سنگین‌تر به نظر می‌رسند و به آنها اجسام فشرده مرکزی می‌گویند، اما تصور می‌شد که داشتن اتمسفر کربن آن‌ها را کوچک‌تر از آنچه بودند نشان می‌دهد.

اکنون، ویکتور دوروشنکو در دانشگاه توبینگن در آلمان و همکارانش، یکی از این جرم‌ها را که در بقایای ابرنواختر HESS J1731-347 یافت شد، با استفاده از داده‌های مأموریت نقشه‌برداری ستاره‌ای گایا آژانس فضایی اروپا برای تخمین بهتر فاصله آن از ما، که بر نحوه تفسیر طیف تأثیر می‌گذارد، دوباره تحلیل کردند. نوری که از یک جسم دور می آید تیم دریافت که اندازه آن بدون اتمسفر کربنی به بهترین شکل توضیح داده می شود. این نشان می دهد که جرم این جرم حدود 0.77 برابر خورشید و 20 کیلومتر عرض است.

محققان توانستند فاصله بین ستاره نوترونی و زمین را اندازه‌گیری کنند، زیرا پوسته‌ای از غبار داشت که توسط یک ستاره معمولی مجاور که گایا نقشه‌برداری کرده بود، روشن شده بود. با استفاده از این فاصله دقیق تر و داده های قبلی اشعه ایکس، این گروه از مدل هایی برای محاسبه تخمین های مختلف از جرم و شعاع ستاره نوترونی استفاده کردند.

دوروشنکو می‌گوید: «اگر به جرم ستاره‌های نوترونی که دقیقاً اندازه‌گیری می‌شوند، نگاه کنیم، جرم آنها تقریباً 1.4 خورشید است. او می گوید که درک اینکه چرا این جسم بسیار کم جرم است، نیاز به یک نظریه جدید برای چگونگی شکل گیری آنها دارد.

دلیل دیگر جرم کم آن می‌تواند این باشد که ستاره نوترونی از ذرات بنیادی معروف به کوارک‌های عجیب تشکیل شده است که در حالت بسیار فشرده یا مخلوطی از نوترون‌ها و کوارک‌ها قرار دارند – اما برای فهمیدن چیستی آن باید داده‌های بیشتری جمع‌آوری شود. دوروشنکو می گوید که انجام شده است.

این یک معماست: “این ستاره نوترونی با جرم 0.7 خورشیدی چگونه زندگی خود را آغاز کرد و از کجا آمده است؟” این بسیار کوچکتر از چیزی است که ما معمولاً انتظار داریم.” فابیان گیتین در دانشگاه ساوتهمپتون انگلستان

مرجع مجله: نجوم طبیعی، DOI: 10.1038/s41550-022-01800-1

برای Lost in Space-Time، یک خبرنامه ماهانه رایگان در مورد عجیب بودن واقعیت ثبت نام کنید

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2343788-lightest-neutron-star-ever-found-could-contain-compressed-quarks/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

توسط احمد گل کار

احمد گل کار