نحن لا نفهم النجوم النيوترونية حقًا. أوه ، نحن نعلم أنهم هم - إنهم بقايا بقايا بعض أكبر النجوم في الكون - لكن الكشف عن عملهم الداخلي أمر صعب بعض الشيء ، لأن الفيزياء التي تبقيهم على قيد الحياة غير مفهومة بشكل جيد.
لكن بين الحين والآخر يحطم نجمان نيوترونيان معًا ، وعندما يفعلان يميلان إلى التفجير ، مما يؤدي إلى تلف أحشاء الكم في جميع أنحاء الفضاء. اعتمادًا على البنية الداخلية للنجوم النيوترونية وتكوينها ، فإن "القذف" (المصطلح العلمي المهذب للقيء الفلكي المقذوف) سيبدو مختلفًا بالنسبة لنا كمراقبين متصلين بالأرض ، مما يمنحنا طريقة فظة ولكن قوية على الأرجح لفهم هذه المخلوقات الغريبة.
نيوترون ستار نوجات
كما توقعت ، تتكون النجوم النيوترونية من النيوترونات. حسنًا ، في الغالب. لديهم أيضًا بعض البروتونات التي تسبح داخلها ، وهو أمر مهم في وقت لاحق لذلك آمل أن تتذكر ذلك.
النجوم النيوترونية هي النوى المتبقية لبعض النجوم الكبيرة حقًا. عندما تقترب تلك النجوم العملاقة من نهاية حياتهم ، يبدأون في دمج العناصر الأخف في الحديد والنيكل. يستمر الوزن الثقالي لبقية النجم في تحطيم تلك الذرات معًا ، لكن تفاعلات الاندماج هذه لم تعد تنتج طاقة زائدة ، مما يعني أنه لا شيء يمنع النجم من الاستمرار في الانهيار بشكل كارثي على نفسه.
في القلب ، تصبح الضغوط والكثافة شديدة للغاية بحيث يتم دفع الإلكترونات العشوائية داخل البروتونات ، وتحويلها إلى نيوترونات. بمجرد اكتمال هذه العملية (التي تستغرق أقل من اثنتي عشرة دقيقة) ، فإن هذه الكرة العملاقة من النيوترونات تمتلك في النهاية ما يكفي لمقاومة المزيد من الانهيار. بقية النجم ترتد عن تلك النواة التي تم تشكيلها حديثًا وتنفجر في انفجار مستعر أعظم جميل ، تاركة وراءها النجم النيوتروني.
اللوالب من الموت
لذا كما قلت ، فإن النجوم النيوترونية عبارة عن كرات عملاقة من النيوترونات ، مع الكثير من المواد (بقيمة قليلة من الشمس!) مكتظة في حجم لا يتجاوز حجم المدينة. كما قد تتخيل ، فإن الأجزاء الداخلية لهذه المخلوقات الغريبة غريبة وغامضة ومعقدة.
هل تتجمع النيوترونات في طبقات وتشكل هياكل صغيرة؟ هل المناطق الداخلية العميقة حساء كثيف من النيوترونات التي تصبح أكثر غرابة وغريبة كلما تعمقت؟ هل هذا يفسح المجال لأشياء أغرب؟ ماذا عن طبيعة القشرة - الطبقة الخارجية من الإلكترونات المعبأة؟
هناك الكثير من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها عندما يتعلق الأمر بالنجوم النيوترونية. ولكن لحسن الحظ ، أعطتنا الطبيعة طريقة للنظر داخلهم.
الجانب السلبي البسيط: يجب أن ننتظر اصطدام نجمين نيوترونيين قبل أن تتاح لنا الفرصة لرؤية ما تتكون منه. هل تتذكر GW170817؟ أنت تفعل ذلك بالفعل - لقد كان الاكتشاف الكبير لموجات الجاذبية المنبثقة من نجمتين نيوترونيتين متصادمتين ، إلى جانب مجموعة من ملاحظات متابعة التلسكوب السريع النار عبر الطيف الكهرومغناطيسي.
أعطتنا كل هذه الملاحظات المتزامنة الصورة الأكثر اكتمالا حتى الآن لما يسمى كيلونوفاس، أو دفقات قوية من الطاقة والإشعاع من هذه الأحداث المتطرفة. كانت الحلقة المحددة من GW170817 هي الحلقة الوحيدة التي تم اكتشافها على الإطلاق مع كاشفات موجات الجاذبية ، ولكنها بالتأكيد ليست الوحيدة التي تحدث في الكون.
أمل نيوتروني
عندما تصطدم النجوم النيوترونية ، تصبح الأمور فوضوية بسرعة كبيرة. ما يجعل الأمور فوضوية بشكل خاص هو عدد قليل من البروتونات الكامنة داخل النجم النيوتروني في الغالب. بسبب شحنتهم الإيجابية ودوران النجم بسرعة فائقة ، فإنهم قادرون على إنشاء مجال مغناطيسي قوي بشكل لا يصدق (في بعض الحالات أقوى المجالات المغناطيسية في الكون بأكمله) وهذه الحقول المغناطيسية تلعب بعض الألعاب الشريرة.
في أعقاب اصطدام نجم نيوتروني ، تستمر بقايا النجوم الميتة الممزقة في الدوران حول بعضها البعض في مدار سريع ، مع تمدد بعض أحشائها في موجة انفجار عملاقة ، تغذيها طاقة التحطم.
تشكل المادة الدوامة المتبقية قرصًا بسرعة ، مع ذلك القرص الملولب بحقول مغناطيسية قوية. وعندما تجد الحقول المغناطيسية القوية نفسها داخل أقراص سريعة الدوران ، تبدأ في الانثناء على نفسها وتضخمها ، لتصبح أقوى. من خلال عملية غير مفهومة تمامًا (لأن الفيزياء ، مثل السيناريو ، تصبح فوضوية بعض الشيء) هذه الحقول المغناطيسية تنتهي بنفسها بالقرب من مركز القرص وقم بتوجيه المواد بعيدًا عن النظام تمامًا: طائرة.
تنفجر الطائرات ، واحدة في كل قطب ، إلى الخارج ، وتحمل الإشعاع والجزيئات بعيدًا عن حادث السيارة الكونية. في ورقة بحثية حديثة ، بحثت في تشكيل الطائرة وطول عمرها ، مع النظر بعناية خاصة في الوقت الذي يستغرقه تشكيل الطائرة بعد الاصطدام الأولي. اتضح أن تفاصيل آلية الإطلاق النفاث تعتمد على المحتويات الداخلية للنجوم النيوترونية الأصلية: إذا قمت بتغيير كيفية بناء النجوم النيوترونية ، فستحصل على قصص تصادم مختلفة وتوقيعات مختلفة في خصائص الطائرات.
مع المزيد من الملاحظات المروعة للكيلونوفا ، قد نتمكن حتى الآن من تمييز بعض هذه النماذج ، ومعرفة ما الذي يجعل النجوم النيوترونية تنقر حقًا.
اقرأ المزيد: "التدفقات الخارجة للشرنقة النفاثة من اندماجات النجوم النيوترونية: الهيكل والمنحنيات الضوئية والفيزياء الأساسية"
