تلاش برای مشاهده درون ستارگان نوترونی

محققان به روشی جدید دست یافته‌اند که احتمال می‌دهند به دانشمندان کمک کند تا درون یک ستاره نوترونی را ببینند.

کد خبر: ۵۳۸۷۲۳

تاریخ: ۲۳ آبان ۱۴۰۱ - ۱۲:۴۲

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از وبگاه اسپِیس (space)، اخترفیزیک دانان روشی را آزمایش کردند که به صورت بالقوه می‌تواند برای تعیین وضعیت ماده در یک ستاره نوترونی استفاده شود.

جایگزین‌کردن، یک هنرِ دشوار است؛ به‌خصوص هنگامی که بحث بر سرِ ستاره‌ها است. هنگامی که ستارگان پرجرم منفجر می‌شوند، ممکن است بر روی اجرامی بسیار متراکم و مرموز موسوم به ستاره‌های نوترونی سقوط کنند. اما ستارگان نوترونی بسیار دور و بسیار کوچک هستند؛ به طوری که حتی قوی‌ترین تلسکوپ‌ها نمی‌توانند به درون آن‌ها نگاه کنند؛ بنابراین دانشمندان می‌خواهند راهی پیدا کنند تا بفهمند یک ستاره نوترونی از چه چیزی ساخته شده است.

در پژوهش جدید، اخترفیزیکدانان روشی را برای تعیین وضعیت ماده درون یک ستاره نوترونی آزمایش کردند. حالت‌های آشناتر ماده عبارت‌اند از جامد، مایع و گاز. آنچه دانشمندان در پی دانستنش هستند معادله حالت یک ستاره نوترونی یا EoS است. این معادله خصوصیات ماده را در یک جسم یا ماده توصیف می‌کند؛ اما به‌دست‌آوردن اندازه‌های دقیق لازم برای حل این معادله برای یک ستاره نوترونی، به‌ویژه شعاع آن، آسان نبوده است.

بنابراین محققان آزمایش کردند که آیا می‌توانند به جای شعاع ستاره نوترونی از اندازه دیگری استفاده و مسئله را ساده‌تر کنند یا خیر. آن‌ها به چیزی روی آوردند که دانشمندان آن را «اوج فرکانس طیفی امواج گرانشی در فضا، زمان» می‌نامند که هنگام ادغام ستاره‌های نوترونی با یک ستاره نوترونی بزرگ‌تر ساطع می‌شوند.

یک کره‌ متشکل از مواد ستاره‌ای متراکم که پس از چنین برخوردی باقی می‌ماند، با سرعتی سرسام‌آور می‌چرخد و امواج گرانشی عظیمی را به بیرون پرتاب می‌کند. سیگنال این امواج را می‌توان با ابزارهای حساس رصدخانه امواج گرانشی مانند رصدخانه موج گرانشی با تداخل‌سنج لیزری (LIGO) دریافت کرد.

الیاس موست (Elias Most)، اخترفیزیکدان مؤسسه مطالعات پیشرفته در نیوجرسی، می‌گوید: در اصل، اوج فرکانس طیفی را می‌توان از روی سیگنال موج گرانشی ساطع‌شده توسط بقایای دو ستاره نوترونی ادغام‌شده که در نوسان هستند، محاسبه کرد. محققان امیدوارند نتیجه این پژوهش به دانشمندان کمک کند تا این نظریه را توضیح دهند که نوترون‌های موجود در هسته این ستارگان به ذرات زیراتمی حتی کوچک‌تر به نام کوارک‌ها تجزیه می‌شوند.