أحدث الأبحاث

هل تساهم النجوم النيوترونية في حل لغز المادة المظلمة؟

Published online 20 أبريل 2024

يشع النجم النيوتروني طاقته الحرارية تدريجيًّا ويخفت مع الزمن.. لكنه قد يكون كاشفًا عملاقًا للمادة المظلمة

شادي عبد الحافظ

النجم
النيوتروني هو الجسم الأكثر كثافة الذي يمكن ملاحظته مباشرة

النجم النيوتروني هو الجسم الأكثر كثافة الذي يمكن ملاحظته مباشرة


NASA’s Goddard Space Flight Center

Enlarge image

النجوم النيوترونية هي بقايا كثيفة جدًّا لنجوم عملاقة انفجرت في نهاية حياتها، وهي كثيفة جدًّا لدرجة أن الواحد منها يمكن أن يكون بقطر عشرين كيلومترًا وبوزن شمسين كاملتين!

في البداية، تكون النجوم النيوترونية شديدة الحرارة، بحيث تبلغ حرارة سطحها ملايين الدرجات المئوية، ولكن مع مرور الوقت، يشع النجم النيوتروني طاقته الحرارية تدريجيًّا ويبرد، وبالتالي يخفت مع الزمن، وفي مرحلةٍ ما، قد لا يكون من الممكن رصده من خلال الإشعاع الكهرومغناطيسي التقليدي.

لكن إذا قُدر وعاد أحد تلك النجوم الباردة إلى الحياة وأطلق إشعاعه من جديد، فإن فريقًا بقيادة علماء من جامعة ملبورن الأسترالية يقترح أن ذلك قد يكون أول دليل مباشر على وجود المادة المظلمة، وفق دراسة نشرتها دورية (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics).

وترى نيكول بيل -أستاذ الفيزياء بجامعة ملبورن، والمؤلفة الرئيسة للدراسة- أنه يمكننا التفكير في النجم النيوتروني باعتباره "كاشفًا ضخمًا للمادة المظلمة".

 نيكول بيل أستاذ الفيزياء بجامعة ملبورن
 نيكول بيل أستاذ الفيزياء بجامعة ملبورن
Enlarge image

تقول "بيل" في تصريحات لـ"نيتشر ميدل إيست": تمثل المادة المظلمة 85% من المادة في كوننا، ولكن لا يمكن للعلماء رصدها لأنها لا تمتص الضوء ولا تعكسه، ولا ينبعث منها أي ضوء، ولكن يمكن للعلماء رصد أثرها الجذبوي حينما يدرسون سلوك النجوم في أطراف المجرات، وسلوك المجرات في عناقيد المجرات البعيدة.

ووفق الدراسة، فإن النجوم النيوترونية كثيفة جدًّا، لدرجة أن جزيئات المادة المظلمة يمكن بالفعل أن تتفاعل مع مادتها؛ إذ يمكن أن تصطدم جسيمات المادة المظلمة بالنيوترونات داخل النجم النيوتروني، وبمرور الوقت ستتراكم المادة المظلمة في النجم.

تقول "بيل": إذا تمكنَّا من استنتاج ما إذا كانت النجوم النيوترونية باردةً في الماضي، فسنكون قادرين على استنتاج مدى قوة تفاعُل المادة المظلمة مع المادة العادية داخلها، ويحاول العلماء حاليًّا العثور على نجوم نيوترونية باردة قريبة، حتى يتمكنوا من تطبيق هذه الحسابات عليها.

doi:10.1038/nmiddleeast.2024.122