ستاره نوترونی

[pph]

ستاره نوترونی
هنگامی که ستاره پر جرمی به شکل ابرنواختر منفجر میشود، شاید هسته ی آن سالم بماند. اگرجرم هسته بین 1.4 تا ۳ جرم خورشیدی باشد جاذبه آن را فراتر از مرحله کوتوله سفید متراکم میکند تا این که پروتونها و الکترونها برای تشکیل نوترونها به یکدیگر فشرده شوند.این نوع شیء آسمانی ستاره نوترونی نامیده میشود.وقتی که قطر ستاره ای1۰ کیلومتر(6 مایل) باشد، انقباضش متوقف میشود.برخی از ستارگان نوترونی در زمین به شکل تپ اخترشناسایی میشوند که با چرخش خود، ۲ نوع اشعه منتشر میکنند.
برای این که تصور بهتری از یک ستاره نوترونی در ذهنتان بوجود بیاید، میتوانید فرض کنید که تمام جرم خورشید در مکانی به وسعت یک شهر جا داده شده است.یعنی میتوان گفت یک قاشق از ستاره نوترونی یک میلیارد تن جرم دارد. به اضافه اینکه سرعت چرخش این ستاره ها به دور خودشان تا 700 دور در ثانیه هم میرسد و این چرخش هرگز متوقف یا کندتر نخواهد شد.
این ستارگان هنگام انفجار برخی از ابرنواخترها بوجود می آیند. پس از انفجار یک ابرنواختر ممکن است به خاطر فشار بسیار زیاد حاصل از رمبش مواد پخششده ساختار اتمی همه عناصر شیمیایی شکسته شود و تنها اجزای بنیادی بر جای بمانند.
بیشتر دانشمندان عقیده دارند که جاذبه و فشار بسیار زیاد باعث فشرده شدن پروتونها و الکترونها به درون یکدیگر میشوند که خود سبب به وجود آمدن توده های متراکم نوترونی خواهد شد.عده کمی نیز معتقدند که فشردگی پروتونها و الکترونها بسیار بیش از اینهاست و این باعث میشود که تنها کوارکها باقی بمانند.و این ستاره کوارکی متشکل از کوارکهای بالا و پایین(Up & down quarks) و نوع دیگری از کوارک که از بقیه سنگین تر است خواهد بود که این کوارک تا کنون در هیچ مادهای کشف نشده است.
از آنجا که اطلاعات در مورد ستارگان نوترونی اندک است در سالهای اخیر تحقیقات زیادی بر روی این دسته از ستارگان انجام شده است.
در اواخر سال ۲۰۰۲ میلادی یک تیم تحقیقاتی وابسته به ناسا به سرپرستی خانم J.Cotton مطالعاتی را در مورد یک ستاره نوترونی به همراه یک ستاره همدم به نام۰۷۴۸۶۷۶EXO انجام داد. این گروه برای مطالعه این ستاره دو تایی که در فاصله ۳۰۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد. از یک ماهواره مجهز به اشعه ایکس بهره برد.(این ماهواره متعلق به آژانس فضایی اروپاست و XMMX- ray Multi Mirror نیوتن نام دارد)
هدف این تحقیق تعیین ساختار ستاره نوترونی با استفاده از تأثیرات جاذبه زیاد ستاره بر روی نور بود.
با توجه به نظریه نسبیت عام نوری که از یک میدان جاذبه زیاد عبور کند.مقداری از انرژی خود را از دست میدهد.این کاهش انرژی به صورت افزایش طول موج نور نمود پیدا میکنند .به این پدیده انتقال به قرمز میگویند.
این گروه برای نخستین بار انتقال به قرمز نور گذرنده از اتمسفر بسیار بسیار نازک یک ستاره نوترونی را اندازه گیری کردند. جاذبه عظیم ستاره نوترونی باعث انتقال به قرمز نور میشود که میزان آن به مقدار جرم ستاره و شعاع آن بستگی دارد. تعیین مقادیر جرم و شعاع ستاره میتواند محققان را در یافتن فشار درونی ستاره یاری کند. با آگاهی از فشار درونی ستاره منجمان میتوانند حدس بزنند که داخل ستاره نوترونی فقط متشکل از نوترونهاست یا ذرات ناشناخته دیگر را نیز شامل میشود.
این گروه تحقیقاتی پس از انجام مطالعات و آزمایشات خود دریافتند که این ستاره تنها باید از نوترون تشکیل شده باشد.و در حقیقت طبق مدلهای کوارکی ذره دیگری جز نوترون در آن وجود ندارد.
در حین این مطالعه و برای بررسی تغییرات طیف پرتوهای ایکس یک منبع پرقدرت اشعه ایکس لازم بود. انفجارهای هسته ای (Thermonuclear Blasts) که بر اثر جذب ستاره همدم توسط ستاره نوترونی ایجاد میشود همان منبع مورد نیاز برای تولید اشعه ایکس بود.(ستاره نوترونی به سبب جرم زیاد و به طبع آن جاذبه قوی مواد ستاره همدم را به سوی خود جذب می کرد) طیف پرتوهای X تولید شده پس از عبور از جو بسیار کم ستاره نوترونی که از اتمهای آهن فوق یونیزه شده تشکیل شده بود توسط ماهواره-XMM نیوتن مورد بررسی قرار گرفتند.
نکته قابل توجه این است که در آزمایشهای قبلی که توسط گروه دیگری انجام شده بود تحقیقات بر روی ستاره ای متمرکز بود که میدان مغناطیسی بزرگی داشت و چون میدان مغناطیسی نیز بر روی طیف نور تأثیر گذار است تشخیص اثر نیروی جاذبه ستاره بر روی طیف نور به طور دقیق امکان پذیر نبود.ولی ستاره موردنظر در پروژه بعدی)که آن را توضیح دادیم) دارای میدان مغناطیسی ضعیفی بود که اثر آن از اثر نیروی جاذبه قابل تشخیص بود.

برای دریافت این فایل به وبسایت من مراجعه کنید.