پوسته‌های ستاره نوترونی ساختاری متفاوت دارند +عکس

به گزارش خبرنگار فناوری‌های نوین باشگاه خبرنگاران؛ پوسته‌ی ستاره نوترونی تنها بخشی از جرم ستاره را تشکیل می‌‌دهد اما به طور قابل توجهی پدیده‌‌هایی همچون آهنگ سرمایشی و تولید اشعه گاما را تحت تاثیر قرار می‌‌دهد.

دو تن از نظریه‌ پردازان دریافته‌اند که ساختاری که سال ها فیزیک‌ دانان نجومی در نظر می گرفتند، ناپایدار است که در صورت رهيافت درستي آن، نظریه  پردازان می بایست بسیاری از وی‍‍ژگی‌های اساسی ستاره‌ های نوترونی را بار دیگر محاسبه کنند. همچنین این شانس وجود دارد که این موجودات، چشمه قوی‌تری از تابش گرانشی باشند که به صورت بالقوه قابل آشکارسازی است، قویتر از آنچه همگان قبلاً انتظار داشتند.


ویژگی‌‌های پوسته یک ستاره نوترونی، به شدت پدیده‌‌هایی همچون انفجار های تابش ایجاد شده توسط ستاره‌های نوترونی بسیار مغناطیسی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

اخترشناسان مي‌گويند وقتي یک ستاره نوترونی در حال شکل گيري است، که هسته یک ستاره بسیار عظیم به یک ابرنواختر (سوپرنوا) فروپاشی  کند و کره‌ای به قطر حدود ۲۰ کیلومتر با جرم بیشتر از جرم خورشید به جا گذارد.

آنها معتقدند ساختار میکروسکوپی پوسته خارجی، شبکه‌‌ای از هسته‌های غنی از نوترون است که توسط گاز یکنواخت الکترونی احاطه شده است و هر چه به سمت مرکز ستاره پيش رويم فشار افزاینده باعث ترکیب هرچه بیشتر الکترون‌ها و پروتون‌ها و تشکیل نوترون‌ها می شود و در نتیجه چگالی نوترونی در هسته‌ها افزایش می‌ یابد که سرانجام در پوسته داخلی، هسته‌‌ها قابلیت پذیرش نوترون بیشتر را از دست می‌دهند و نوترو‌‌ن های آزاد یک ابر ستاره که به شبکه نفوذ می‌‌کند را می سازند.

اخترشناسان بر اين باورند که تغییر شکل‌ها و شکاف‌ها در پوسته های ستاره‌‌های نوترونی به پدیده‌ هایی همچون امواج گرانشی، انفجارهای اشعه گاما و رخدادهایی که در آن‌ها چرخش ستاره ناگهان سرعت می‌گیرد، ارتباط داده می شوند. ساختار پوسته‌‌ی داخلی کلید فهم این رخدادها است.

دمیتری کوبایوکوف، از دانشگاه امیا در سوئد می‌گوید این موضوع از دهه ۱۹۷۰ مورد مطالعه بوده است که ساختار پوسته‌‌ی داخلی، به صورت شبکه به اصطلاح مکعب مرکز پر (bcc) و گاز الکترونی که در سرتاسر ساختار جریان داشته را مدل سازي نمودند.

کوبایوکوف و کریستوفر پتیک از دانشگاه کپنهاگ و موسسه فیزیک نظری وابسته به شمال اروپا (NORDITA) در استکهلم، در این کار جدیدشان، برهم کنش میان نوترون‌های آزاد و شبکه را توضیح داده‌ اند.

آنها دریافتند که نوترونها تا حدی مشابه جزء اضافی در آلیاژ فلزی هستند و باعث یک کشش موثر میان هسته‌‌ها می شوند. این کشش، اثرات چشمگیری روی پاسخ پوسته به ارتعاشات شبکه با طول موج کوتاه دارد. شبکه به طور مداوم با ارتعاشاتی که گستره وسیعی از طول موج ها را دارد، به آهستگی تکان می‌خورد. این تیم متوجه شده است که سیستم در طول موج‌‌های کوتاه‌تر از حدود ۲ تا ۵ برابر فاصله شبکه، ناپایدار است و کمبود استحکام باعث می‌ شود اندازه ارتعاشات به طور مداوم رشد کند. کوبایوکوف بر این نظر است که ناپایداری ایجاب می‌کند فرض معمول آرایش بلورین bcc هسته‌ها، نادرست باشد.