محققان به روشی جدید دست یافتهاند که به آنها کمک میکند تا درون یک ستاره نوترونی را ببینند و وضعیت ماده در آن را تعیین کنند. از آن جا که ستارگان نوترونی بسیار دور و کوچک هستند، حتی قویترین تلسکوپها هم نمیتوانند به درون آنها نگاه کنند. بنابراین دانشمندان قصد دارند راهی پیدا کنند تا دریابند یک ستاره نوترونی از چه چیزی ساخته شده است. ستاره نوترونی چیست؟ برای آشنایی با این جرم شگفتانگیز کیهانی مقاله ما را مطالعه کنید.
در پژوهش جدید، اخترفیزیکدانان روشی را برای تعیین وضعیت ماده درون یک ستاره نوترونی آزمایش کردند. آنچه دانشمندان در پی دانستنش هستند، معادله حالت (EoS) یک ستاره نوترونی است. این معادله خصوصیات ماده را در یک جسم یا ماده توصیف میکند و به دست آوردن اندازههای دقیق لازم جهت حل این معادله برای یک ستاره نوترونی، به ویژه شعاع آن، آسان نیست.
درون ستاره نوترونی
بنابراین محققان آزمایش کردند که آیا میتوانند به جای شعاع ستاره نوترونی از اندازه دیگری استفاده و مسئله را سادهتر کنند یا خیر. آنها به «اوج فرکانس طیفی امواج گرانشی در فضا زمان» روی آوردند که هنگام ادغام ستارههای نوترونی با یک ستاره نوترونی بزرگتر ساطع میشوند.
یک کره متشکل از مواد ستارهای متراکم که پس از چنین برخوردی باقی میماند، با سرعتی سرسامآور میچرخد و امواج گرانشی عظیمی را به بیرون پرتاب میکند. سیگنال این امواج را میتوان با ابزارهای حساس رصدخانه امواج گرانشی مانند رصدخانه موج گرانشی با تداخلسنج لیزری (LIGO) دریافت کرد.
به گفته الیاس موست (Elias Most)، اخترفیزیکدان موسسه مطالعات پیشرفته (IAS) آمریکا، در اصل، اوج فرکانس طیفی را میتوان از روی سیگنال موج گرانشی ساطعشده توسط بقایای دو ستاره نوترونی ادغامشده که در نوسان هستند، محاسبه کرد. محققان امیدوارند نتیجه این پژوهش به دانشمندان کمک کند تا این نظریه را توضیح دهند که نوترونهای موجود در هسته این ستارگان به ذرات زیراتمی حتی کوچکتر به نام کوارکها تجزیه میشوند.