חוקרים חושפים שלב חדש בחייו של כוכב ניטרונים

חוקרים מאוניברסיטת אליקנטה גילו שלב חדש בחייהם של כוכבי ניטרונים. המדענים צפו לראשונה בעדויות לשלב האקזוטי החדש המתרחש בחומר במעטפת הפנימית של כוכב הניטרונים, המכונה גם פולסאר.

המחקר פורסם בכתב העת Nature Physics והוא חושף חלק בחייהם של האובייקטים המסתוריים פולסארי-רדיו. פולסארים הם כוכבי ניטרונים המסתובבים במהירות, ופולטים קרינה אלקטרומגנטית. מהירות השלמת המחזור שלהם היא מדוייקת להפליא. אחת השאלות הבלתי פתורות בתחום זה הוא האם ישנו פולסאר היכול להסתובב ביותר מ-12 שניות למחזור סיבוב או שמדובר במגבלה פיזיקלית. כעת גילו המדענים נדבך נוסף, כפי הנראה ישנה מגבלה כזו והיא מתרחשת כתוצאה משלב אקזוטי חדש של החומר.

ג'וסה א. פונס, המחבר המוביל של המחקר אומר: "יתכן וזו העדות הראשונה בתצפית של קיומו של שלב נוסף ב"פסטה" הגרעינית המתרחשת בתוך כוכבי הניטרונים. התגלית עשויה לתרום למשימות עתידיות של תצפיות רנטגן והגדרת אספקטים המתארים כיצד האינטראקציה הגרעינית פועלת, אספקטים שכיום אין לנו מספיק מידע בנוגע אליהם".

אילוסטרציה של כוכב ניטרונים. קרדיט: ESA.

הכינוי "פסטה גרעינית" ניתן לתופעה מאחר והיא מזכירה מאוד במראה שלה את המאכל האיטלקטי פסטה. התופעה קורת כאשר השילוב בין הכוחות הגרעיני והאלקטרומגנטי, בצפיפות גבוהה ביותר, גורם לגרעין האטומים (העשויים מפרוטונים וניטרונים) להסתדר בצורה שאינה כדורית.

דניאל וויגאנו, דוקטורנט באוניברסיטה אומר כי "הפולסארים נולדים בעודם מסתובבים במהירות גבוהה ביותר, יותר מ-100 פעמים בשנייה. עם זאת, השדה המגנטי החזק שלהם מאט אותם במהלך חייהם, דבר אשר מעלה את זמן מחזור הסיבוב. באותו הזמן, המעטפת הפנימית שוחקת את השדה המגנטי וכאשר הוא נחלש, הכוכב אינו יכול עוד להאט את מהירות סיבובו ולכן הכוכב נשאר במהירות סיבוב של 10-12 שניות.

באופן היסטורי, המדענים האמינו כי לפולסרי-רדיו (כוכבים אשר ניתן לאתר אותם באמצעות גלי רדיו) יש מהירות סיבוב מוגבלת אך הם לא ידעו להסביר זאת באופן תיאורטי. המדענים חשבו כי המגבלה נובעת מאפקט תצפיתי: הכוכבים בעלי מהירות סיבוב נמוכה הם פחות זוהרים בטווח של רדיו ולא ניתן לצפות עליהם. "משימות חלל בעשור האחרון זיהו מספר הולך וגדל של פולסארי רנטגן מבודדים, ולהפתעתנו לאף אחד מהם אין מהירות סיבוב ארוכה יותר מ-12 שניות, ועד כה לא היה הסבר תיאורטי מספק לתופעה", מסכם נאנדה רי, חוקר במכון למדעי החלל בברצלונה.