اكتشاف أثقل مادة في الكون.. أرملة سوداء نجمية تأكل رفيقها

اكتشف باحثون بجامعة كاليفورنيا الأمريكية، نجما كثيفا منهارا يدور 707 مرة في الثانية، مما يجعله أحد أسرع النجوم النيوترونية في مجرة درب التبانة.

واستهلك هذا النجم ما يقرب من كتلة رفيقه النجمي، لينمو ويصبح أثقل نجم نيوتروني لوحظ حتى الآن، وأعلنوا هذا الاكتشاف، أمس الثلاثاء، في دورية "استروفيزكال جورنال ليترز".

• أحدها يمطر جواهر.. عام 2022 يتلألأ باكتشافات الكواكب المذهلة

ويساعد قياس وزن هذا النجم النيوتروني الذي يسجل رقماً قياسيا، والذي يتصدر الرسوم البيانية بمقدار 2.35 مرة كتلة الشمس، علماء الفلك على فهم الحالة الكمومية الغريبة للمادة داخل هذه الأجسام الكثيفة، والتي إذا أصبحت أثقل بكثير من ذلك، تنهار تماما وتختفي.

ويقول أليكس فيليبينكو، أستاذ علم الفلك في جامعة كاليفورنيا: "نعرف تقريبا كيف تتصرف المادة عند الكثافة النووية، كما هو الحال في نواة ذرة اليورانيوم، والنجم النيوتروني مثل نواة عملاقة واحدة، ولكن عندما يكون لديك كتلة شمسية ونصف من هذه المادة، والتي هي حوالي 500 ألف كتلة أرضية من النوى جميعها تتشبث ببعضها البعض، فليس من الواضح على الإطلاق كيف سيتصرفون".

ويشير روجر دبليو روماني، أستاذ الفيزياء الفلكية في جامعة ستانفورد، إلى أن النجوم النيوترونية كثيفة للغاية (بوصة مكعبة واحدة تزن أكثر من 10 مليارات طن) لدرجة أن نواتها هي المادة الأكثر كثافة في الكون، والنجم النيوتروني الذي تم اكتشاف، وهو المسمى (PSR J0952-0607)، يصبح بالتالي أكثر الأشياء كثافة على مرأى من الأرض.

وكان قياس كتلة النجم النيوتروني ممكنًا بفضل الحساسية الشديدة لتلسكوب (كيك 1)، الذي يبلغ طوله 10 أمتار في هاواي، والذي كان قادرًا على تسجيل طيف من الضوء المرئي من النجم المرافق المتوهج بشدة، ويقع النجم على بعد حوالي 3000 سنة ضوئية من الأرض في اتجاه كوكبة السيكستانس.

وتم اكتشاف النجم (PSR J0952-0607) في عام 2017 ، ويشار إليه باسم النجم النابض "الأرملة السوداء"، وهو تشبيه لميل أنثى عنكبوت الأرملة السوداء لاستهلاك الذكر الأصغر كثيرًا بعد التزاوج.

ويدرس فيليبينكو و روماني، أنظمة الأرملة السوداء لأكثر من عقد، على أمل تحديد الحد الأعلى لكيفية نمو النجوم النيوترونية الكبيرة (النجوم النابضة).

ويقول روماني، أستاذ الفيزياء في كلية العلوم الإنسانية والعلوم بجامعة ستانفورد: "من خلال الجمع بين هذا القياس مع تلك الخاصة بالعديد من الأرامل السود الأخريات ، نظهر أن النجوم النيوترونية يجب أن تصل إلى هذه الكتلة على الأقل ، 2.35 زائد أو ناقص 0.17 كتلة شمسية".