ترجمه احسان سنایی ـ هستهی فوقفشردهی ستارهی مردهای در این نزدیکیها، که چگالشی ناگهانی را تجربه کرده، نخستین مدرک از قابلیت چنین ستارههایی را برای تولید مادهی ابرسیالی از جنس نوترون، بهدست داده است؛ حالتی مرموز از ماده که در آزمایشگاههای زمینی نیز حتی نمیتوان آن را تولید نمود.
ستارههای نوترونی، لاشهی ستارگان سنگینوزناند. هستهشان چنان چگال است که هستههای اتمهای سازندهشان، در هم حل گردیده؛ الکترونها و پروتونهایشان بههم میپیوندند و نهایتاً ایجاد سوپ جوشانی از جنس نوترونِ خالص میکنند. اگرچنانچه شرایطش فراهم آمده باشد؛ این نوترونها، توان ایجاد پیوندِ متقابل از برای تولید مادهای ابرسیال را دارند؛ مادهای با خواص کوانتومی، بدینمعنا که با اصطکاک صفر، جریان مییابد. ابرسیالهایی که در آزمایشگاههای زمینی ایجاد میشوند؛ ویژگیهایی شگفت، نظیر بالا خزیدن از دیوارهی فنجان، یا ثابت ایستادن در هنگام چرخش ظرف محتویشان را از خود بروز میدهند.
مدتها تصور میشد که نوترونِ موجود در هستهی ستارگان نوترونی، حالتی ابرسیال دارد؛ اما هیچ مدرکی که مستقیماً بر این گفته دلالت کند، وجود نداشت. تا سال ۲۰۱۰ که اخترفیزیکدانانی به نامهای «کریگ هینک» (Craig Heinke) و «وین هو» (Wayne Ho)؛ محاسبات صورتپذیرفته توسط رصدخانهی مداری پرتو ایکس «چاندرا» (متعلق به ناسا) از ستارهی نوترونی ٍ ۳۳۰سالهای واقع در قلب بقایای ابر غبارآلود «ذاتالکرسی A» را بهکار بستند.
این محاسبات، نشان از این میداد که ستاره از زمان کشفاش در سال ۱۹۹۹، تا حدود ۲۰درصد از درخشندگیاش کاسته شده بود و این؛ معادل کاهشی ۴درصدی در دمای سطحیاش بود. «دنی پیچ» (Dany Page) از دانشگاه ملی مستقل مکزیک در شهر مکزیکوسیتی، میگوید: «این سرمایش، فوقالعاده سریع رخ داده». حال، طبق محاسبات پیچ و همکاراناش، این سرمایش ِ سریع را میتوان با فرض تبدیل بخشی از نوترونهای این ستاره به حالت ابرسیال، توجیه نمود. زمانیکه نوترونها برای تولید مادهای ابرسیال، بههم پیوند میخورند؛ ذراتی موسوم به «نوترینو» از خود گسیل میدارند که بهواسطهی جثهی فوقالعاده ریزشان، بهسهولت از میان لایههای درونی ِ ستاره رد شده، و مقادیر قابل توجهی از انرژی را بههمراه خود از قلب ستاره خارج میکنند. این مسأله موجب میشود که ستاره، سرمایشی ناگهانی را تجربه کند. گروه دومی از پژوهشگران که متشکل از هینک و هو میباشد نیز افت دمای این ستاره را به شروع فرآیند ابرسیالیت نوترون در هستهاش نسبت دادهاند.
«کول میلر» (Cole Miller)، از دانشگاه مریلند؛ در کالجپارک ایالات متحده دریافته که این توجیه، پذیرفتنیست؛ اما نشانگر این است که هر دو گروه از ستارهشناسان، بر پایهی مدلهایی پیچیده دست به برآورد دمای یک ستاره از طریق درخشندگیاش زدهاند؛ به جای اینکه بیایند و دمایش را مستقیماً استنتاج کنند. او میگوید: «هرچند که من شخصاً شرط میبندم که این دو گروه، تفاسیر درستی ارائه دادهاند؛ اما ما بهاندازهی کافی اطلاعات، برای یقین حاصل کردن از این گفتهها در دست نداریم».
ستارهشناسان، قادر به جمعآوریِ مدارک استوارتری جهت کسب اطمینان از وجود ابرسیالیت در ستارههای نوترونی؛ از طریق اِعمال نظارت بر ستاره، طی چندین دهه هستند. مادامیکه کسر بیشتری از ستاره ابرسیال میشود؛ نرخ سرمایش آن نیز اصولاً بایستی آهستهتر گردد.
شانس کمی برای تولید سوپ ابرسیالی از نوترونها بر روی زمین وجود دارد. هرچند که شتابدهندههای ذرات، قادر به ایجاد گویچههای آتشینی از ماده هستند؛ اما دمای این گویچهها، بالاتر از آنیست که بتوانند هستهی ستارگان نوترونی را بازسازی کنند. ابرسیالاتی که در آزمایشگاهها تولید میشوند؛ معمولاً از اتمهای چگال هلیوم تشکیل گشتهاند.
پیچ و گروهاش، گزارششان را در نشریهی علمی Physical Review Letters؛ و هو و گروهاش نیز نتایج پژوهش خود را در نشریهی علمی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society انتشار دادهاند.
توضیح تصویر:
ستارهی نوترونی مزبور، در این ابر غبارآلودِ ستارهای کشف گردیده که «ذاتالکرسی A» نام دارد و محصول انفجار مهیب ستارهی سنگینوزنی در انتهای عمرش است / NASA/CXC/SAO/STScIJPL-Caltech/Steward/O.Krause et al.
منبع: NewScientist