ستاره نوترونی از عجیب‌ترین و سنگین‌ترین اجرام کیهانی

به گزارش خبرگزاری ایمنا، ستاره‌های نوترونی بقایای هسته ستاره‌های عظیمی هستند که عمرشان به پایان رسیده است. آن‌ها در کنار سیاهچاله‌ها، یکی از دو نقطه پایانی احتمالی تکامل پرجرم‌ترین ستاره‌ها و جدای از هر آن‌چه در دل سیاهچاله وجود دارد، چگال‌ترین اجرام ستاره‌ای و از عجیب‌ترین اجرام آسمانی هستند.

ناسا تخمین می‌زند که بیش از یک میلیارد ستاره نوترونی در کهکشان راه شیری وجود داشته باشد. بیشتر ستاره‌های نوترونی که کشف شده‌اند، ستاره‌های جوانی هستند که در حین چرخش با سرعتی باورنکردنی، تابش پرانرژی خود را روی زمین می‌پاشند. ستاره‌های نوترونی قدیمی‌تر که میلیاردها سال برای کند شدن چرخش و سرد شدن فرصت داشته‌اند، کمتر به چشم می‌آیند، اما همچنان جذاب هستند.

عرفان تمنده درباره این گونه از ستاره‌ها به خبرنگار ایمنا می‌گوید: مراحل مرگ ستاره به جرم و چگالی آن بستگی دارد و هرچقدر چگالی و جرم بیشتر باشد، اتفاق نهایی که برای ستاره می‌افتد نیز متفاوت است؛ اگر جرم ستاره بسیار کوچک باشد در مرگ ستاره‌ای به کوتوله قهوه‌ای یا سفید، اگر جرم آن بیشتر باشد به غول سرخ یا ابرنواختر تبدیل می‌شود، اگر جرم از این مقدار هم بیشتر باشد می‌تواند به یک ابرغول آبی تبدیل و سپس به ستاره نوترونی تبدیل می‌شود و ستاره در جرم‌های بزرگ‌تر به یک ابرغول آبی و سپس به ابرنواختر نوع دوم و در نهایت به یک سیاهچاله تبدیل می‌شود.

وی می‌افزاید: ستاره‌هایی که جرم اولیه آن‌ها حدود هشت برابر جرم خورشید باشد، ممکن است در نهایت به ستاره نوترونی تبدیل شود که جرم نهایی آن از ۱.۱ تا سه برابر جرم خورشید است.

کارشناس فیزیک درباره نحوه به وجود آمدن تشکیل ستاره نوترونی ادامه می‌دهد: ستاره نوترونی هسته فروپاشی شده یک ابرغول پرجرم است که جرم آن حدود ۱۰ تا ۲۵ برابر جرم خورشید در آن لحظه بوده است؛ زمانی که ذخیره هیدروژن ستاره به پایان برسد، منبسط می‌شود و دیگر تحمل نیروی گرانشی هسته خود را ندارد به همین دلیل هسته درون خود فرو می‌ریزد و در این صورت از یک پوسته‌ای که جنسی از آهن دارد به درون خود که مایع با چگالی بسیار بالا است فروریزی می‌کند، ستاره‌های نوترونی کوچک‌ترین و متراکم‌ترین ستاره‌هایی هستند که شناخته شده‌اند.

تمنده اضافه می‌کند: در ستاره‌های نوترونی به دلیل گرانشی که در آن‌ها وجود دارد، پس از مرحله کوتوله سفید متراکم‌تر می‌شوند تا جایی که پروتون‌ها و الکترون‌های آن‌ها برای تشکیل نوترون همدیگر را فشرده می‌کنند و ستاره نوترونی تشکیل می‌شود.

وی ادامه می‌دهد: بر اساس تخمین‌های ناسا اگر یک حبه قند از ستاره نوترونی را روی زمین بیاوریم و بررسی کنیم، آن حبه قند می‌تواند وزنی حدود یک میلیارد تن داشته باشد که چگالی و جرم بالای این ستاره را به این صورت می‌توانیم درک کنیم.

کارشناس فیزیک اضافه می‌کند: ستاره‌های نوترونی انواع مختلفی دارند برای مثال پالسارها یا تپ اخترها و مگنتارها که نوعی دیگر از ستاره‌های نوترونی هستند، از بین ستاره‌های نوترونی که تا امروز کشف شده‌اند بخش زیادی از آن‌ها تپ اختر هستند، همان تصویری که از ستاره نوترونی دیده‌ایم یعنی دو پرتو دو قلو از قطب‌های مغناطیسی آن ستاره منتشر شده اند و تصویر بسیار جذابی است.

تمنده می‌گوید: نوع دیگر از این ستاره‌ها مگنتارها یا ستاره‌های مغناطیسی هستند که میدان مغناطیسی بسیار قوی‌تر از ستاره‌های نوترونی معمولی دارند، این میدان حدود ۱۰۰۰ تریلیون برابر میدان مغناطیسی زمین است و دمای سطحی مگنتارها به دلیل وجود همین میدان مغناطیسی می‌تواند به بیشتر از ۱۰ میلیون درجه سانتی‌گراد برساند که نشان دهنده اثر قوی میدان مغناطیسی بر دمای سطحی ستاره‌ها است.

وی اظهار می‌کند: در تولد و مرگ ستاره محدودیتی وجود دارد و اگر از حد جرم اولیه جرم آن‌ها بیشتر شود، فروپاشی به شکلی اتفاق می‌افتد که یک سیاهچاله داشته باشیم پس جرم باید این حدود را رعایت کند تا ستاره نوترونی تشکیل شود

کارشناس فیزیک می‌گوید: از نظر تئوری طول عمر ستاره نوترونی بی نهایت است و می‌توانند تا ابد زنده باشند، زیرا نهایی‌ترین جرم از مراحل عمر ستاره است و پس از آن مرحله‌ای نیست.

وی ادامه می‌دهد: تاکنون تعداد بسیار زیادی ستاره نوترونی در کیهان کشف و ضبط شده است که معروف‌ترین آن‌ها همان تپ اختر قلب سحابی خرچنگ است که باقی مانده ابر نو اختر است.

تمنده می‌گوید: ستاره نوترونی بقایای مرگ ستاره با جرم و چگالی زیاد است و پس از انفجار ابر نو اختری شکل گرفته است که پس از سیاهچاله سنگین‌ترین اجرام کیهان هستند و بخاطر فشردگی بالا شکل‌های مختلفی دارند.

به گزارش خبرگزاری ایمنا، از آنجا که تفاوت کلیدی بین سیاه‌چاله و ستاره نوترونی، جرم آن‌ها است، به نظر می‌رسد ستاره‌های نوترونی با انباشته‌سازی مواد از همراه خود به سیاه‌چاله تبدیل شوند. فرآیند انباشته‌سازی جرمی می‌تواند تا میلیون‌ها سال به طول بینجامد، اما تبدیل ستاره نوترونی به سیاه‌چاله در کمتر از یک ثانیه رخ می‌دهد. اگر جسمی کم‌وزن و کوچک با آن‌ها برخورد کند، انرژی آزاد شده برابر با هزار بمب هیدروژنی خواهد بود. هنوز رازهای زیادی درباره‌ی ستاره‌های نوترونی وجود دارند که دانشمندان برای پی بردن به آن‌ها تلاش می‌کنند.