ابتكار نموذجاً جديداً للنجوم النيوترونية لتوضيح نظرية أينشتاين العامة

ماهي النجوم العصبية؟

ووفقاً للعلماء، فإن النجوم العصبية هي أجسام صغيرة الحجم بشكل ملحوظ، لا يزيد قطرها عن 30 كيلومتر، كتلتها ضعف كتلة الشمس على الأقل، وهي عبارة عن 90 في المائة من النيوترونات، ويمكن أن تتجاوز كثافة المادة الموجودة في مركز مثل هذا النجم كثافة الماء بمقدار كوادريليون (1015) ضعف.

وأوضح العلماء أن هذه الأجسام مهمة بشكل خاص للفيزياء الفلكية، حيث تعمل النجوم من هذا النوع كمختبر طبيعي للتحقق من معرفتنا بالجاذبية، وفيزياء النواة الذرية، والجسيمات الأولية ذات الكثافة العالية جداً.

وكان أحد الأسئلة الرئيسية لفيزياء النجوم النيوترونية هو: ما هي كتلتها القصوى الممكنة؟، ووفقاً للعلماء، كان أثقل نجم نيوتروني معروف حتى وقت قريب هو جسم كتلته تبلغ 2.04 من كتلة الشمس.

ماذا اكتشف مرصد ليغو؟

ومع ذلك، وفي عام 2019، اكتشف مرصد ليغو موجات جاذبية صادرة من اندماج ثقب أسود هائل تبلغ كتلته حوالي 23 كتلة شمسية بجسم يقدر أن كتلته تزيد قليلاً عن 2.5 من كتلة الشمس، وللبحث في هذه المسألة، طور علماء جامعة إيمانويل كجزء من مجموعة علمية نموذجاً جديداً لبنية النجوم النيوترونية لنظريات الجاذبية التي تختلف عن النظرية العامة للنسبية، التي اقترحها ألبرت أينشتاين.

وقالت أرتيم أستاشينوك، رئيسة مختبر الفيزياء الفلكية وعلم الكونيات في جامعة إيمانويل: "أظهرت المناقشة داخل الأوساط العلمية أنه لا يوجد توافق في الآراء بشأن طبيعة هذا الجسم الصغير، ويعتقد بعض علماء الفيزياء الفلكية أنه نجم نيوتروني ثقيل، ومع ذلك، فإن المشكلة هي أن معظم المعادلات الواقعية تظهر أن الكتلة القصوى للنجوم النيوترونية أقل بكثير من 2.5 كتلة شمسية، ونحن نفترض أنه في كثافات عالية جداً وفي الحقول العالية، تتجاوز عمليات الجاذبية تلك التي اقترحتها النظرية العامة للنسبية."

النظرية النسبية العامة للعالم أينشتاين

وتُعتبر النظرية العامة للنسبية هي نظرية جاذبية معترف بها بشكل عام وتصفها بأنها مظهر من مظاهر هندسة الزمكان، ولذلك فإن دراسة الأشياء المتناقضة التي لا تتناسب مع النماذج المقبولة لها أهمية قصوى لصقل وتعديل نظرية أينشتاين.