المطبخ الكوني: المعكرونة النووية في أعماق النجوم ⚡ экспресс
باستخدام مجموعة بايزية لمعادلات حالة النجوم النيوترونية، المستندة إلى نماذج حقل متوسط نسبوية والمقيدة بتجارب نووية، وخواص التشبع، ونظرية الحقل الفعالة الكيرالية، والفيزياء الفلكية متعددة المراسيل، تمت دراسة تأثير المعكرونة النووية على بنية القشرة والاهتزازات الالتوائية. لكل نموذج ضمن قطرة سائلة قابلة للانضغاط، حُسبت أشكال المعكرونة: كرات، قضبان، طبقات، أنابيب، فقاعات؛ وجزء صغير فقط من النماذج ينتج طبقات، وأنابيب، وفقاعات. يتحكم معامل ميل طاقة التماثل L في ظهور وامتداد المعكرونة. الانتقال من الكرات إلى القضبان متمركز بشكل صارم عند كثافة 0.0588 (+0.0045/−0.0065) فمتومتر⁻³. تشغل المعكرونة حوالي 14% (+2.5/−3.6%) من سمك القشرة وتحتوي حوالي 48% (+7.1/−11.3%) من كتلتها. لأول مرة، أُجري تحليل للتذبذبات شبه الدورية (QPO) عبر المجموعة البعدية، وكشف عن ارتباط قوي للترددات مع انحناء طاقة التماثل K_sym عند نصف كثافة التشبع. يعطي تشتت معادلات الحالة نطاقاً من المؤشرات الزاويّة ℓ يتوافق مع أرصاد QPO منخفضة التردد.
قبل ذلك بوقت طويل، فريتز زفيكي توقع أنه بعد انفجار مستعر أعظم يولد نجم صغير جدًا نجم نيوتروني. بعد سنوات، التقطت جوسلين بيل بورنيل نبضاته، مكتشفةً النجوم النابضة. والآن اتضح أنه داخل هذه النجوم يوجد مهرجان طهي حقيقي: نوى الذرات تتمدد إلى سباغيتي، وتتراص في طبقات مثل اللازانيا، وتتجمع في كريات. هذا ما أطلق عليه اسم المعكرونة النووية.
دراسة حديثة، جمعت بين النماذج النووية وبيانات الموجات الثقالية، أظهرت أن الانتقال من النوى المستديرة إلى الخيوط يحدث عند نفس الكثافة، وكأن الطبيعة تتبع وصفة. سمك المعكرونة هو فقط 14% من القشرة، لكنها تشكل نصف الكتلة تقريبًا. هذه الطبقات تجعل النجم يرتجف عند ترددات معينة، وهذه الارتجافات يراها علماء الفلك كتلمع النجوم النابضة. ولأول مرة، قارن العلماء الترددات المحسوبة بالبيانات الحقيقية واكتشفوا أنه يمكن من إيقاع الارتجاف استنتاج خصائص القوى النووية - ما يشبه علم الزلازل للنجوم.
لكن الأكثر إثارة للدهشة هو أن هذه المعكرونة النووية قد تفسر 'الخلل' الغامض في تلمع النجوم النابضة، عندما ينحرف نبضها فجأة. ربما يتسبب ارتجاف المعكرونة في تحولات حادة يلتقطها علماء الفلك منذ نصف قرن.
🎯 'المعكرونة النووية' ليست مجازًا، بل مصطلح دقيق. الطبقات تشبه حقًا السباغيتي واللازانيا والنيوكي. لكن صلابتها تجعل خيطًا بسمك الشعرة يتحمل وزن مدينة كبيرة.