نشانه‌های مستقیم از تولید ابرمایع نوترونی

به گزارش خبرگزاری مهر، ستاره‌های نوترونی بقایای ستاره‌های منفجر شده هستند، هسته آنها به اندازه‌ای متراکم است که هسته اتم را در خود حل می‌کند و الکترون‌ها و پروتون‌ها برای تشکیل دادن محلولی که نوترون‌ها در آن غالب هستند با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

در صورت مناسب بودن شرایط این نوترون‌ها باید بتوانند با یکدیگر جفت شده و یک ابرمایع به وجود آورند، ماده‌ای با ویژگی‌های کوانتومی و این به آن معنی است که میزان اصطکاک در این مایع برابر صفر است. ابرمایعاتی که به صورت آزمایشگاهی تولید می‌شوند قادر به انجام کارهای خارق‌العاده‌ای هستند، برای مثال از دیواره لیوان بالا می‌روند و حتی زمانی که مخزن آنها به سرعت حرکت داده می‌شود، ثابت باقی می‌مانند.

از گذشته تصور بر این بود که نوترون‌های موجود در هسته ستاره‌های نوترونی به ابرمایعات تبدیل می‌شوند اما تا به امروز هیچ شاهد مستقیم و واضحی از این رویداد در اختیار دانشمندان قرار نداشت. این روند در سال2010  تغییر پیدا کرد، زمانی که فیزیک اخترشناسان اطلاعات به دست آمده از تلسکوپ چاندرا را از یک ستاره نوترونی 330 ساله در قلب غبار آلود بقایای ابرنواختر ذات الکرسی A مورد بررسی قرار دادند.

این محاسبات نشان دادند این ستاره از سال 1999 که کشف شد تا به حال، 20 درصد کم نورتر شده و درجه حرارت آن نیز در حدود 4 درصد کاهش پیدا کرده است. به گفته اخترشناسان این ستاره به شکلی عجیب و با سرعتی شگفت‌انگیز در حال سرد شدن بوده است.

اکنون محققان دریافته‌اند که این سرد شدن سریع را می‌توان به این واسطه توجیه کرد که بخشی از نوترون‌ها در هسته ستاره در حال تبدیل شدن به ابرمایعات هستند. زمانی که نوترون‌ها برای تشکیل ابرمایعات با یکدیگر جفت می‌شوند، نوترینوهایی را از خود آزاد می‌کنند که به آسانی از میان ستاره عبور کرده و مقادیر هنگفتی انرژی را به همراه خود حمل می‌کنند، و این منجر به سرد شدن سریع ستاره می‌شود.

دانشمندان با کنترل بیشتر ستاره‌های نوترونی طی دهه‌های آینده می‌توانند اطلاعات قابل قبول‌تر و قابل دفاع تری را از دلیل سرد شدن این ستاره‌ها و تشکیل ابرمایعات به دست آورند.

برای تولید ترکیب ابرمایعات نوترونی بر روی زمین شانس بسیار کمی وجود دارد. با وجود اینکه برخورد دهنده‌های ذره‌ای می‌توانند گلوله‌های آتشین متراکمی مشابه ستاره‌های نوترونی به وجود آورند، حرارت در آنها به اندازه‌ای بالا است که امکان شبیه سازی شرایط درونی ستاره‌های نوترونی طبیعی از بین می‌رود. ابرمایعاتی که معمولا در آزمایشگاه‌های زمینی تولید می‌شوند از اتم‌های سرد شده هلیوم تشکیل شده‌اند.