الخميس، 4 أكتوبر 2018

المعكرونة النووية ، أصعب مادة معروفة في الكون

من Free Scripts
لقد قام فريق من العلماء بحساب قوة المادة العميقة داخل قشرة النجوم النيوترونية ووجد أنها أقوى مادة معروفة في الكون.

ماثيو كابلان ، زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة ماكجيل ، وزملاؤه من جامعة إنديانا ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، نجحوا في إدارة أكبر محاكاة للحاسوب أجريت على الإطلاق من قشور النجوم النيوترونية ، ليصبح بذلك أول من وصف كيف يحدث هذا الكسر.

يقول كابلان: "إن قوة قشرة النجوم النيوترونية ، خاصة قشرة القشرة الأرضية ، لها صلة بعدد كبير من مشكلات الفيزياء الفلكية ، ولكنها غير مفهومة جيداً".

تولد النجوم النيوترونية بعد السوبرنوفا ، وهي عبارة عن انفجار داخلي يضغط على جسم بحجم الشمس إلى حوالي حجم مونتريال ، مما يجعلها "أكثر من مائة تريليون مرة من أي شيء على وجه الأرض". تجعل جاذبيتهم الجسيمة طبقاتهم الخارجية متجمدة ، مما يجعلها مشابهة للأرض بقشرة رقيقة تغلف قلبًا سائلاً.

هذه الكثافة العالية تسبب المادة التي تشكل النجم النيوتروني ، والمعروفة باسم المعكرونة النووية ، أن يكون لها بنية فريدة من نوعها. تحت القشرة ، فإن القوى المتنافسة بين البروتونات والنيوترونات تجعلها تتجمع في أشكال مثل الأسطوانات الطويلة أو الطائرات المسطحة ، والمعروفة في الأدب باسم "اللازانيا" و "السباغيتي" ، ومن هنا جاء اسم "المعكرونة النووية". معا ، الكثافات الهائلة والأشكال الغريبة تجعل المعكرونة النووية قاسية بشكل لا يصدق.

وبفضل عمليات المحاكاة التي تتم باستخدام الكمبيوتر ، والتي تطلبت مليوني ساعة من وقت المعالج أو ما يعادل 250 عامًا على كمبيوتر محمول مع وحدة معالجة جيدة واحدة ، تمكن كابلان وزملاؤه من تمديد وتشويه المادة عميقة في قشرة النجوم النيوترونية.

ويضيف كابلان: "إن نتائجنا قيّمة بالنسبة إلى علماء الفلك الذين يدرسون النجوم النيوترونية. فطبقتهم الخارجية هي الجزء الذي نلاحظه فعليًا ، لذا نحتاج إلى فهم ذلك من أجل تفسير الملاحظات الفلكية لهذه النجوم".

يمكن أن تساعد النتائج التي تم قبولها للنشر في مجلة Physical Review Letters الفيزيائيين الفلكيين في فهم موجات الجاذبية بشكل أفضل مثل تلك التي تم اكتشافها في العام الماضي عندما اصطدم نجمان نيوترونيان. وتشير نتائجهم الجديدة إلى أن النجوم النيوترونية الوحيدة قد تولد موجات جاذبية صغيرة.

"الكثير من الفيزياء المثيرة للاهتمام يجري هنا في ظل ظروف قاسية ، ولذا فإن فهم الخصائص الفيزيائية للنجم النيوتروني هو طريقة للعلماء لاختبار نظرياتهم ونماذجهم. ويضيف كابلان. وبهذه النتيجة ، هناك العديد من المشاكل التي تحتاج إلى إعادة النظر. هل يمكن أن تبني جبلًا على نجم نيوتروني قبل أن تنكسر القشرة وينهار ، وماذا سيكون شكله؟ والأهم من ذلك ، كيف يستطيع علماء الفلك رصده؟ "

0 التعليقات:

إرسال تعليق