عندما ينفجر توهج سيني على نجم نيوتروني، ترتفع حرارة غلافه الجوي إلى ملايين الدرجات. الضوء الذي نلتقطه بالتلسكوبات يمر عبر هذه الطبقة الكثيفة من الغاز، ويتغير بشدة في طريقه. يصبح الطيف مختلفًا عن طيف الفرن المثالي: بعض الألوان تزداد قوة، وبعضها يخفت.
بنى علماء من لوس ألاموس نموذجًا حاسوبيًا يكرر هذه الرحلة خطوة بخطوة. أخذوا الغلاف الجوي للنجم، وقسّموه إلى طبقات رقيقة، وحسبوا لكل طبقة كيف تخترق الفوتونات (جسيمات الضوء) الغاز. اتضح أن «السبب» الرئيسي للتشوهات هو تبعثر كومبتون: الإلكترونات تسحب جزءًا من طاقة الفوتونات وتعطيها لفوتونات أخرى. ولهذا «يتمدد» الطيف.
نجح الاختبار: تطابقت الحسابات مع الأعمال السابقة ومع التوقعات النظرية. الآن يمكن استخدام النموذج لتحديد ما يحدث على سطح النجم النيوتروني من خلال الطيف المرصود للتوهج، مثل درجة الحرارة والكثافة والتركيب.
هكذا يروي الضوء، المولود في أعماق نجم محمّى، قصته بعد عبوره سماكة الغاز. وكلما أتقنّا قراءة قصته، رأينا بوضوح أكبر كيف تُبنى أكثر الأماكن تطرفًا في الكون.
الغلاف الجوي للنجم النيوتروني أرق من متر، لكن كثافته تفوق كثافة القشرة الأرضية بمليارات المرات.
في رواية «ضوء النجوم البعيدة»، يحسب علماء الفلك من طيف توهج على نجم نيوتروني أن اندماجًا نوويًا يحدث على سطحه، تمامًا كما في هذا النموذج.