ملخصات الأبحاث

دراسة لمادة النجوم النيوترونية في إطار تصادمات أيونية ميكروية وعِيانية

.S. Huth et al

  • Published online:

يتطلب تفسير الظواهر الفيزيائية الفلكية عالية الطاقة، مثل انفجارات المستعرات العظمى، أو تصادمات النجوم النيوترونية، فهمًا عميقًا للمادة عند مستويات الكثافة فوق النووية. غير أنَّ معرفتنا بالمادة الكثيفة التي خضعتْ للدراسة في ألباب النجوم النيوترونية، لا تزال محدودة. ومن حُسن الحظ، أنَّ المواد الكثيفة لا تخضع للدراسة في عمليات الرصد الفيزيائية الفلكية فحسب، بل تُسبر أغوارها أيضًا في تجارب مصادَمة الأيونات الثقيلة على كوكب الأرض.

وفي هذا البحث المنشور، يستخدم الفريق البحثي الاستدلال البايزي لدمجِ بياناتٍ مستمدة من أرصاد لانبعاثات فلكية متعددة في نجوم نيوترونية، وتصادمات أيونات ثقيلة لنوي ذرات الذهب عند طاقات نسبوية، إلى جانب حسابات قائمة على نظريات في حقل دراسة المستويات المجهرية للانشطارات النووية، بهدف تحسين فهمنا للمادة الكثيفة في النجوم النيوترونية. ووجد الفريق البحثي أنَّ أخذ بيانات تصادمات الأيونات الثقيلة في الاعتبار يشير إلى وجود ضغط أكبر في المادة الكثيفة للنجوم النيوترونية مقارنةً بتحليلات سابقة، ليكشف أن أنصاف أقطار النجوم النيوترونية أكبر، وهو ما يتفق مع ما أسفرتْ عنه عمليات رصد أجرتْها مؤخرًا بعثة «مُستكشِف التركيب الداخلي للنجوم النيوترونية» Neutron Star Interior Composition Explorerالضوابط المستنبطة من تجارب تصادم الأيونات الثقيلة تتسق بصورة ملحوظة مع ما أفادتْ به أرصاد لانبعاثات فلكية متعددة في نجوم نيوترونية، وتتيح معلوماتٍ تكميلية عن المواد النووية في حالات الكثافة المتوسطة. ويدمج هذا العمل البحثي بين النظريات في حقل الدراسات والتجارب النووية ونتائج عمليات الرصد الفيزيائية الفلكية. ويوضح كيف يمكن لدراسات مشتركة أن تلقي الضوء على خصائص المواد الغنية بالنيوترونات فوق المستوى النووي، في نطاقات الكثافة التي تُدرس في النجوم النيوترونية.