قفزات النجوم النيوترونية: كشف المخبر ⚡ экспресс
النجوم النيوترونية — بقايا فائقة الكثافة لنجوم ميتة — تظهر أحياناً "قفزات" مفاجئة في سرعة دورانها. ويعتقد أن السبب هو دوامات كمومية في الأعماق فائقة السيولة داخل النجم، والتي قد تعلق بالقشرة ثم تنفلت. وقد جمع بحث جديد بين تجارب الهيليوم في الهلام الهوائي (مادة مسامية) والمحاكاة الحاسوبية لدراسة نمطين من هذا الانحشار. فتبين أنه في الهلام الهوائي "شبيه القشرة" تنفصل الدوامات عندما يكون التدفق سريعاً بما يكفي، أما في "شبيه النواة" فلا تنفصل أبداً، بل تتولد دوامات جديدة بشكل انهياري. وهذا يلقي الضوء على طبيعة النجوم النيوترونية وقد يغير تفسير البيانات الفلكية.
النجم النيوتروني هو كتلة دوارة بكتلة الشمس مضغوطة إلى حجم مدينة. يولد في لهيب مستعر أعظم وعادةً ما يتباطأ دورانه فقط. لكن أحيانًا، وبدون سبب واضح، يتسارع فجأة - وتسمى هذه القفزة 'غليتش'. تصبح العديد من النجوم النيوترونية نباضات: فهي تصدر نبضات راديوية منتظمة، مثل منارات كونية. اكتشافها عام 1967 على يد جوسلين بيل بورنيل كان أول دليل على هذه الأجرام المتطرفة.
داخل النجم، تتحول المادة إلى حالة عديمة الاحتكاك - الميوعة الفائقة. في المختبر، لعب دورها هلام هوائي مسامي مشبع بـ الهيليوم فائق الميوعة. اتضح أنه في الطبقة الخارجية الشبيهة بالقشرة، تنفصل الدوامات الصغيرة (الدوامات الكمومية) وتنزلق إذا كان الدوران سريعًا جدًا. أما في النواة الكثيفة، فإنها تلتصق بشدة بالمسام، وأي تغيير طفيف يؤدي إلى انهيار جليدي من الدوامات الجديدة. كلا العمليتين تدفعان النجم، كما تدفع هبة ريح لعبة دوارة. النتيجة غير المتوقعة: الغليتشات ليست عائقًا، بل هدية. فمن خلال هذه القفزات، كما من خلال الموجات الزلزالية، يمكن رؤية باطن النجم الذي لا يستطيع أي تلسكوب الوصول إليه. وضع مفهوم النجوم النيوترونية فريتز زفيكي وحسابات سوبرامانيان تشاندراسيخار، والآن يحول النظير المخبري كل غليتش إلى جلسة تصوير مقطعي كوني.
🎯 يغير الغليتش النموذجي فترة دوران النجم بمقدار جزء من مليار من الثانية. لتخيل الحجم: لو حدثت نفس القفزة للأرض، لكان النهار أطول بقدر شعرة، لكن الكوكب نفسه كان سيتصدع من الإجهادات.
🎬 في رواية 'المد النجمي' لديفيد برين، تعيش كائنات ذكية على نجم نيوتروني، مستفيدة من ديناميكيات دورانه المعقدة.