لاحظ العلماء لأول مرة دليلاً على حدوث مرحلة غريبة جديدة في المادة الموجودة في الغلاف الداخلي للنجم النيوتروني، المعروف أيضًا باسم النجم النابض.
اكتشف باحثون من جامعة أليكانتي مرحلة جديدة في حياة النجوم النيوترونية. ولاحظ العلماء لأول مرة دليلاً على حدوث مرحلة غريبة جديدة في المادة الموجودة في الغلاف الداخلي للنجم النيوتروني، المعروف أيضًا باسم النجم النابض.
نُشر البحث في مجلة Nature Physics ويكشف جزءًا من حياة الأجسام الراديوية النابضة الغامضة. النجوم النابضة هي نجوم نيوترونية تدور بسرعة وتنبعث منها إشعاعات كهرومغناطيسية. سرعة إكمال الدورة دقيقة بشكل لا يصدق. ومن الأسئلة التي لم يتم حلها في هذا المجال هو ما إذا كان هناك نجم نابض يمكنه الدوران لأكثر من 12 ثانية في كل دورة ثورة أم أنه حد مادي. الآن اكتشف العلماء طبقة أخرى، ويبدو أن هناك مثل هذا الحد ويحدث نتيجة لمرحلة غريبة جديدة من المادة.
خوسيه أ. يقول بونس، المؤلف الرئيسي للدراسة: "قد يكون هذا أول دليل رصدي على وجود مرحلة أخرى في "المعكرونة" النووية التي تحدث داخل النجوم النيوترونية. قد يساهم هذا الاكتشاف في المهام المستقبلية لرصد الأشعة السينية وتحديد الجوانب التي تصف كيفية عمل التفاعل النووي، وهي الجوانب التي ليس لدينا معلومات كافية عنها حاليًا.
يُطلق على هذه الظاهرة لقب "المعكرونة النووية" لأنها تشبه إلى حد كبير في مظهرها معكرونة الطعام الإيطالية. تحدث هذه الظاهرة عندما يؤدي اجتماع القوى النووية والكهرومغناطيسية، بكثافة عالية جدًا، إلى ترتيب نوى الذرات (المكونة من البروتونات والنيوترونات) بشكل غير كروي.
ويقول دانيال فيغانو، طالب الدكتوراه في الجامعة، إن "النجوم النابضة تولد وهي تدور بسرعة عالية جدا، أكثر من 100 مرة في الثانية الواحدة. ومع ذلك، فإن مجالها المغناطيسي القوي يبطئ حركتها خلال حياتها، مما يزيد من وقت دورة الدوران. وفي الوقت نفسه، يؤدي الوشاح الداخلي إلى تآكل المجال المغناطيسي وعندما يضعف، لم يعد النجم قادرا على إبطاء سرعة دورانه وبالتالي يبقى النجم عند سرعة دوران 10-12 ثانية.
تاريخيًا، اعتقد العلماء أن النجوم النابضة الراديوية (النجوم التي يمكن اكتشافها باستخدام موجات الراديو) لها سرعة دوران محدودة، لكنهم لم يتمكنوا من تفسير ذلك من الناحية النظرية. واعتقد العلماء أن هذا القيد يرجع إلى تأثير رصدي: فالنجوم ذات سرعة الدوران المنخفضة تكون أقل إضاءة في النطاق الراديوي ولا يمكن ملاحظتها. "لقد اكتشفت البعثات الفضائية في العقد الماضي عددًا متزايدًا من النجوم النابضة للأشعة السينية المعزولة، ولدهشتنا لم يكن لأي منها سرعة دوران أطول من 12 ثانية، وحتى الآن لا يوجد تفسير نظري مُرض لهذه الظاهرة". تختتم ناندا ري، الباحثة في معهد علوم الفضاء في برشلونة.
للحصول على معلومات على موقع OPLI
تعليقات 19
الغزال
شكرًا لك. وسأحاول الاطلاع على المصادر التي أحالتني إليها في أقرب وقت ممكن.
ودي،
أما بالنسبة للتأثير الكلاسيكي الذي تصفه، فأنا لست متأكدًا من أن هذا صحيح بسبب التفاعل الكهربائي الذي سيحاول موازنة الشحنة.
علاوة على ذلك، فإن هذا التأثير صحيح في الغاز الحراري، ولكن في حالة الجسيمات عند درجة حرارة 0 (تقريب جيد، لأن درجة الحرارة هناك أقل بكثير من درجة حرارة فيرمي) فهو غير صحيح - تخيل الجسيمات غير المتفاعلة في جسم دوار المدار وتمسكه الجاذبية - في هذه الحالة لن يكون هناك أي اعتماد بين مسارهم وبوابتهم.
حول النجوم المغناطيسية على ويكيبيديا (http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetar) يشير إلى أن مصدر المجال المغناطيسي هو في تأثير الدينامو الذي له أصل موصل. على حد علمي لم يتم الاتفاق على الأمر، لكن قد أكون مخطئا. فيما يتعلق بالموصلية الفائقة والميوعة الفائقة - أنا حقًا لا أفهم هذه الأشياء (أعرف فقط كشعار أنه يعتبر موضوعًا معقدًا للغاية لأنه يوجد .... وأيضًا فيما يتعلق بالسيولة والموصلية). أما بالنسبة للروتونات التي تقدمها، اقرأ تقريبًا http://en.wikipedia.org/wiki/Neutron_star#Rotation فيما يتعلق بظاهرة الخلل - على حد علمي، غالبًا ما ترتبط هذه الظاهرة بتكميم الدوامات في السائل (على الرغم من أنني لم أفهم أبدًا كيف يخلق هذا التكميم ظاهرة مجهرية).
الغزال
وفيما يتعلق بمسألة المجال المغناطيسي، تساءل تام: ألا يكفي أن النجم يدور كثيرا؟
يفصل بسرعة الإلكترونات والبروتونات بسبب اختلاف كتلتها،
تأثير كلاسيكي تافه. فيما يتعلق بالسيولة الفائقة وخاصة الموصلية الفائقة. إذا كان النجم على موصل
كيف يخترق المجال المغناطيسي من خلالها. وإذا كان سائلا فما هي آلية الهضم؟
النجم يشرق. بالإضافة إلى الميوعة الفائقة، هناك حد للسرعة إذا كان المائع الفائق يتحرك بسرعة كبيرة
تنتج الروتونات وفقا لعلاقة تشتت لانداو.
ودي،
أما بالنسبة لسؤال من أين يأتي المجال المغناطيسي، فصحيح أن هناك بروتونات، ولكن هناك أيضًا إلكترونات. وعلى حد علمي، فإن الغالبية العظمى من النماذج تفترض أن النجم النيوتروني محايد بشكل عام (أيضًا في جميع مناطقه) وبالتالي فإن هذا التفسير غير صحيح.
قد يكون من الممكن افتراض توزيع معين للشحنة من شأنه أن يخلق تيارات فعالة، لكن عليك توضيح ذلك ولست متأكدًا من أنها الطريقة الأذكى.
بخصوص المرحلة الانتقالية
من المحتمل أن يكون هذا انتقالًا إلى شكل أكثر استقرارًا من حيث الطاقة / الإنتروبيا - وإلا لما حدث ذلك. والسؤال هو ما إذا كانت هذه القصة عن حبوب المعكرونة صحيحة بالفعل. لاحظ أن الادعاء المتعلق بالمعكرونة ليس رصديًا، بل نظريًا، لذا فإن تفسير ذلك واضح - شخص ما وضع شروطًا معينة في نموذجه (ربما قام بتشغيله على جهاز كمبيوتر...) وهذا ما حصل عليه - السؤال إذن هو ليس لماذا؟" لكن "هل هو على حق؟".
سواء كان هذا النموذج صحيحًا أم لا، فهو بالفعل خارج نطاق فهمي (وأعتقد أنك تستطيع أن تقول فهمنا) وهذا ما قصدته عندما قلت إن التلويح بالأصابع لن يساعد.
النجوم النيوترونية حيوانات مثيرة للمشاكل للغاية:
جزء كبير من الفيزياء الأساسية للتفاعلات غير واضح هناك، فهو يخلط الفيزياء النووية في المجالات غير المعروفة مع الجسيمات الأولية في المجالات غير المعروفة. ليس من الواضح ما هي الجسيمات الغريبة (الهايبرونات) الموجودة هناك، وبالتالي ليس من الواضح أيضًا ما هي ظواهر المادة المكثفة التي ستسببها (إذا كانت البوزونات الغريبة موجودة، على سبيل المثال، فمن الممكن العثور عليها في حالة بوز أينشتاين، ولكن إذا إنهم ليسوا هناك، لن يكونوا في هذه الحالة - لأنهم ليسوا هناك). والأمر الواضح هو أن مثل هذه التأثيرات لا يمكن تجاهلها هناك ـ على السيولة التي ربما تكون موجودة هناك، وربما أيضاً على القدرة على التوصيل. إلى كل هذا ستضيف بالطبع النسبية العامة التي تساهم أيضًا بدورها وستحصل على أشياء معقدة للغاية لا أستطيع على الأقل متابعتها من البداية إلى النهاية - يمكنني على الأكثر التركيز على شيء ما ومحاولة فهمه.
لذلك، إذا كان هناك من يدعي أنها ستصبح بذوراً على شكل معكرونة، فطوبى للمؤمن...
الغزال
شكرا على التصحيح اعتقدت أنه كان السرعة القصوى. فيما يتعلق بالاعتبارات والحسابات
اصبع. أولاً، أعتقد أن المجال المغناطيسي يرجع ببساطة إلى شحنة النجم النيوتروني.
يحتوي النجم على بروتونات، وعندما تدور فإنها تنتج مجالًا مغناطيسيًا. ثانيا، فيما يتعلق بالسرعة
الحد الأدنى من الدوران أو بالأحرى الحد الأدنى من المجال المغناطيسي، أعتقد أن المقال يشير إلى ذلك
مرحلة انتقالية تحدث في مجال مغناطيسي معين. تخميني هو أنه في المجال المغناطيسي
من الأفضل أن تتناغم البروتونات والنيوترونات في تناظر كروي
بينما في المجال المغناطيسي الضعيف، يكون من الأفضل من حيث الإنتروبيا للنواة أن ترتب نفسها في هيكل
المعكرونة التي لديها إنتروبيا أعلى. سأكون سعيدا لسماع رأيك.
ايهود (وآخرون)،
بعض الترتيب:
لاحظ أن الحاجز المشار إليه هو على سرعة دوران دنيا وليس حد أقصى، لذا فهو في الواقع مرتبط بالمجالات الضعيفة وليست القوية.
سأبدأ بما أعرفه
هناك حاجز معروف (ومعروف أكثر) بشأن سرعة الدوران القصوى - إذا تجاوز تردد الدوران جذر G*rho، فإن الجسم الكلاسيكي المثبت بالجاذبية وحدها سوف يتفكك. في النجم النيوتروني هناك تصحيحات (النسبية والقوة القوية)، ولكن من حيث المبدأ لا يتوقع المرء أن تكون النجوم النيوترونية ذات دورة زمنية أطول من متوسط المللي ثانية.
القصة هنا مختلفة:
لنفترض أن النجم النيوتروني لديه مجال مغناطيسي (وعلى حد علمي فإن تفسير أصل هذا المجال غير مفهوم تمامًا). يدور النجم، وفي هذه العملية يشع طاقة. بالنسبة لثنائي القطب الدوار، فإن كمية الطاقة التي تعمل للإشعاع تتناسب مع أوميجا ^ 4، ومن ناحية أخرى فإن كمية الطاقة الحركية في الدوران هي I*omega^2 والمشتق الزمني نستنتج أن المشتق الزمني للأوميغا يتناسب مع أوميغا ^ 3. وهذا يعني أنه بسرعة كبيرة، بغض النظر عن الدوران الذي بدأ منه النجم النيوتروني، فإنه سيصل إلى حالة يصعب عليه إبطاء سرعته (لأن اعتماد omega_dot على أوميغا قوي جدًا). لقد فهمت دائمًا أن هذا هو السبب وراء عدم وجود نجوم نيوترونية تدور ببطء شديد، وبحسب الرابط هنا لموقع OPLI، فإن الأمر ليس بعيدًا عن الحقيقة.
وفي الختام (قبل ما يقال في هذا المقال):
أي مشكلة يمكنك تفسيرها باستخدام إيماءات الأصابع النسبية الكلاسيكية ستصل إلى ما يلي: هناك حد لمدى السرعة التي يمكنك الدوران بها (حوالي 600 مرة في الثانية هو الرقم المقبول) وهناك حد عملي يتمثل في صعوبة الدوران أبطأ من مرة واحدة كل 12 ثانية.
والآن نأتي إلى المقال
القصة الجديدة هنا، كما أفهمها، هي أنهم يزعمون أن الأمر لا يتوقف عند 12 ثانية فحسب، بل أن هناك نوعًا ما من ظاهرة حبات المعكرونة (شيء ربما لن ينبثق من حسابات الأصابع التي يمكن لأي منها سنفعله في الحديث في هذا الموقع) وهم الذين وضعوا هذا الحد - أشعري المؤمن ...
الغزال
شكرا جزيلا على التفسير لك!
وفيما يتعلق بالتفاعلات النووية التفاعل الكهرومغناطيسي
الذي ينشأ من المجال المغناطيسي هو اضطراب. يكون عند سرعة دوران نهائية معينة
يمكن تقدير أن التفاعل الكهرومغناطيسي يصبح أمرًا من حيث الحجم
التفاعل النووي؟ وأظن أن هذا هو السبب وراء الحد الأقصى للسرعة
الجولة المذكورة في المقال. والاحتمال الآخر هو أن الانسداد يأتي من المجالات المغناطيسية
قوية جدًا لدرجة أنها قادرة على إنتاج أزواج من الفراغ ومن هنا يأتي الحاجز.
أود أن أسمع رأيك حول هذا الموضوع.
ايهود ونيتا:
لماذا لا تتحلل النيوترونات؟
النيوترونات لا تتحلل لأن البروتونات تتحلل أيضًا. إن أبسط نموذج لنواة النجم النيوتروني يتحدث عن غاز فيرميون يتكون من البروتونات والإلكترونات وبالطبع النيوترونات - وكلها تتحلل. ومن الواضح أيضًا من الاعتبارات الإحصائية أن جميعهم لديهم نفس طاقة فيرمي (بالنسبة لدرجة الحرارة T=0 وهو تقريب جيد لنجم نيوتروني، فإن طاقة فيرمي هي الإمكانات الكيميائية). وهذا بالطبع هو سبب عدم اضمحلال النيوترونات، إذ سيكلف ذلك ببساطة المزيد من الطاقة. من الواضح أن هذا النموذج لغاز الفرميون الحر غير صحيح، خاصة أنه يفترض عدم وجود تفاعلات بين البروتونات والنيوترونات ومثل هذه التفاعلات موجودة بالطبع - وهذا هو سبب وجود النوى.
لماذا هناك حبات هناك؟
دعونا نفكر في المادة منخفضة الكثافة (على سبيل المثال في الغرفة). إذا قمت بجمع البروتونات والنيوترونات، فمن الواضح أنهم يفضلون أن يكونوا في نوى وليس في جسيمات منفصلة - وهذه هي الطريقة التي يكتسبون بها طاقة الارتباط النووي. وهذا صحيح عند الكثافات المنخفضة نسبياً، ويقصد بسذاجة "الكثافات المنخفضة" نسبة إلى الكثافة النووية. وهذا يعني أنه عند الكثافات الأقل من الكثافة النووية، يُلاحظ أن بعض المادة على الأقل ستكون في النوى الذرية، وهذا بالفعل ما يحدث في الأجزاء الخارجية للنجم النيوتروني.
ومن أجل تصميم نموذج بسيط نسبيًا، يُفترض وجود غاز فيرمي للجسيمات الحرة (النيوترونات والإلكترونات بشكل أساسي في هذه المرحلة)، كما أن النيوترونات لديها أيضًا إمكانية الارتباط بالنوى (يُفترض أن الإمكانات هنا هي كتل معروفة من النوى). )، ومن ثم تتم مقارنة الإمكانات الكيميائية بين النيوترونات المرتبطة بالنيوترونات الحرة.
ما تحصل عليه هو أنه عند كثافة تصل إلى 6^10*5 تقريبًا لكل متر مكعب (تنقيط النيوترونات)، لا توجد نيوترونات حرة على الإطلاق. عند الكثافات الأعلى، تبدأ النيوترونات الحرة في التشكل وتتحكم بسرعة كبيرة في الضغط (وبالتالي يصبح نموذج النيوترونات الحرة فعالًا على الأقل من حيث الهيدروديناميكية للنجم). علاوة على ذلك، عند الكثافات العالية (طاقة فيرمي العالية) فإنه "يدفع" للنيوترونات أن ترتبط بنوى ثقيلة جدًا، أثقل بكثير من الحديد - وذلك لأنها تدفع في نواة غير مستقرة ولكنها أكثر ربحية لأنها لا تضطر إلى الدفع في نواة غير مستقرة. حركة حرة. هذه هي الطريقة التي تحصل بها على نوى ضخمة مكونة من مئات النيوكليونات في أغلفة النجوم النيوترونية. لاحظ أن هذه العناصر مشبعة بالنيوترونات (لأن كل بروتون يُدفع مقابله بإلكترون حر ذو طاقة فيرمي عالية).
يواجه هذا النموذج البسيط عدة مشاكل:
- ليس من الواضح كيف تتصرف هذه النوى الكبيرة، فمعلومات الرصد متاحة فقط على نوى أصغر بكثير ومن هناك تكون مجرد استقراءات (على الرغم من وجود إجماع كبير على أن النتيجة لن تكون مختلفة نوعيا).
- المشكلة الرئيسية هي عندما تصل إلى كثافات SDG للكثافة النووية (لب النجم) - منذ ذلك الحين تكون الجسيمات "الحرة" بعيدة كل البعد عن كونها حرة - فهي تتعرض لتفاعلات نووية طوال الوقت وكما تعلم، فإن هذه التفاعلات بعيدة عن أن تكون مفهومة.
المقال الذي قرأته يا نسيم لم أقرأه. وليست وصفة للقراءة. بشكل مظهري. لكن حسب الإحصائيات أنا فقط أخمن،
ما هو مكتوب في المقال - سوف نتجاهل كلامك.
اسمع يا نسيم: يبدو أنك لا تطبق النصيحة التي تقدمها لنفسك.
أقترح عليك أن تتصرف بشكل مختلف عما اعتدت عليه.
لا تكن أحمقًا، أمامك الكثير لتتعلمه، واصمت وأخبر صديقك. أنا لست صديقك وأنا لا يهمني ما تقوله.
المعبأة في زجاجات
في الواقع ليست ويكيبيديا في هذه الحالة 🙂
ولكن لماذا لا التشهير إذا أمكن؟؟ مقال قرأته هو http://arxiv.org/pdf/1111.3434v1.pdf
شيما كابوك - عندما لا يكون لديك ما تقوله فمن الأفضل أن تصمت...
حاول
هل تلقيت بالفعل رسالة شكر من ويكيبيديا؟
تحميل
لقد فهمت ما تقوله. لقد وجدت عدة مواقع تقول العكس …..ولكن وجدت أيضا عدة مواقع تقول نفس كلامك. وعدد المواقع التي تقول مثلك أكبر.... 🙂
المعجزات
درس آخر في العلم. صحيح أن النيوترون له مجال مغناطيسي، لكن المجال المغناطيسي للنيوترون
لا يمكن إنشاء مجال مغناطيسي للنجم النيوتروني بسبب اعتبارات التناظر. النجم في الحالة الأرضية هكذا
أن الفرميونات (في هذه الحالة النيوترونات) كانت متحللة، وهذا يعني أن نفس عدد النيوترونات مع
تدور في اتجاه واحد مثل ذلك في الاتجاه المعاكس. ولذلك فإن العزم المغناطيسي للنيوترون لا يمكن أن يعطي
النجم النيوتروني لديه مجال مغناطيسي ويحتاج إلى البروتونات.
نتي
أنت على حق (بالمناسبة، لم أقل أن النيوترونات والبروتونات مرتبة في النواة).
أعتقد أن القصد كان أن ترتيب النيوكليونات في النجم ليس متماثلاً
خلية. كان الافتراض الأولي هو أن بنية النجم النيوتروني ستكون عبارة عن ترتيب كروي
النيوترونات وبعض البروتونات ولكن يبدو أن المجالات المغناطيسية القوية تنتهك
هذه البنية (هذه هي فرضيتي فيما يتعلق بما ورد في المقال ويجب معالجته
لها بضمان محدود). بالمناسبة، أتساءل ما الذي يمنع النيوترونات من التحلل إلى بروتونات؟
تحميل
بغض النظر عما قلته - للنيوترون أيضًا مجال مغناطيسي...
إيهود واضح أن هناك شيئًا ما يجب أن يوجه التهمة. الأمر فقط أنه لا ينبغي أن يكون هناك "نواة ذرية" ولكن يجب أن تكون جميع النيوكليونات (البروتونات والنيوترونات) "كتفًا بكتف" مما يعطي وزنًا مجنونًا لكمية صغيرة من الحجم. ولذلك فإن الإشارة إلى النوى الذرية المختلفة أو شكلها غير واضحة.
نقطة،
كيف بطيئة؟ هل يمكن أن تكون هذه الأشياء لا تقرأ؟
لنفترض أن point.com هو نطاقك؟
نتي
إنه أمر مضحك ولكنه حقيقة أقل شهرة لعامة الناس، فالنجم النيوتروني يتكون أيضًا من البروتونات
وإلا فلن يكون هناك مجال مغناطيسي.
يمكن أن يكون لها مجال مغناطيسي
ماذا يعني "يجعل نواة الذرات تصطف في شكل غير كروي"؟
و. بأي شكل؟
ب. اعتقدت أن الفكرة الكاملة للنجم النيوتروني هي أن النيوترونات ملتصقة ببعضها البعض مثل نواة عملاقة مكونة من نيوترونات فقط.
ربما النجوم النيوترونية التي تتباطأ سرعتها إلى أكثر من 12 دورة في الثانية، تنهار على نفسها وتصبح نجم كوارك أو شيء من هذا القبيل؟