تم رصد نجم نيوتروني “فائق الكتلة” من قبل علماء الفلك ، الذين يقولون إن الجسم الغامض يربك النظريات الفلكية.

يتكون نجم السوبرنوفا من اندماج نجمين نيوترونيين أصغر. عادةً ما ينتج عن مثل هذه الاصطدامات نجوم نيوترونية ضخمة جدًا لدرجة أنها تنهار تحت تأثير جاذبيتها على الفور تقريبًا في ثقب أسود. لكن الملاحظات الأخيرة كشفت أن النجم الوحشي يحوم في مكانه لأكثر من يوم قبل أن يختفي عن الأنظار.

وقالت عالمة الفلك الدكتورة نوريا جوردانا ميدجونز من جامعة باث: “لا يعتقد عمومًا أن مثل هذا النجم النيوتروني الضخم مع مثل هذا العمر الطويل ممكن”. “لماذا عاشت طويلا هو لغزا.”

تثير الملاحظات أيضًا تساؤلات حول مصدر الومضات النشطة بشكل لا يصدق والمعروفة باسم انفجارات أشعة غاما القصيرة (GRBs) التي تصاحب اندماجات النجوم النيوترونية. يُعتقد على نطاق واسع أن هذه الانفجارات – أكثر الأحداث نشاطًا في الكون منذ الانفجار العظيم – قد بدأت من أقطاب ثقب أسود حديث التكوين. ولكن في هذه الحالة ، يجب أن يكون انفجار أشعة غاما المرصود قد انبعث من النجم النيوتروني ، مما يشير إلى وجود عملية مختلفة تمامًا.

النجوم النيوترونية هي أصغر النجوم وأكثرها كثافة في الوجود ، وتحتل مكانًا رائعًا بين النجوم العادية والثقوب السوداء. يبلغ عرضها حوالي 12 ميلاً وكثافة ، مع ملعقة صغيرة من المواد تزن مليار طن. إنها قشرة ناعمة من النيوترونات النقية ، عشرة مليارات ضعف ذلك أقوى من الفولاذ.

قالت البروفيسور كارول مونديل ، عالمة الفلك بجامعة باث والمؤلفة المشاركة في الدراسة: “إنها أجسام غريبة مختلفة تمامًا”. “لا يمكننا جمع هذه المواد وإحضارها إلى مختبرنا ، لذلك لا يمكننا دراستها إلا عندما يفعلون شيئًا في السماء.”

وقال مونديل إنه في هذه الحالة ، يبدو أن شيئًا ما منع النجم النيوتروني من “ملاحظة حجمه”. أحد الاحتمالات هو أن النجم كان يدور بسرعة كبيرة وتأخر انهياره – على غرار الطريقة التي سيكون بها الماء داخل دلو مائل.

قال موندل: “هذه أول ملاحظة مباشرة لنجم نيوتروني سريع الدوران في الطبيعة”. “أظن أننا سنجد المزيد”.

تم إجراء المشاهدات غير المتوقعة باستخدام مرصد نيل جيريلز سويفت التابع لوكالة ناسا ، والذي اكتشف انفجارًا مبكرًا لأشعة غاما من مجرة ​​على بعد 10.6 مليار سنة ضوئية. يدور تلسكوب ليفربول ، وهو مرصد آلي يقع في جزر الكناري ، من تلقاء نفسه لمراقبة آثار الاندماج. كشفت هذه الملاحظات عن توقيعات نجم نيوتروني ممغنط للغاية وسريع الدوران.

يشير هذا إلى أن النجم النيوتروني نفسه بدأ انفجار أشعة جاما بدلاً من حدوثه بعد انهيار جاذبيته. حتى الآن ، كان من الصعب تتبع التسلسل الدقيق للأحداث.

قال مونديل: “لقد كنا متحمسين لالتقاط الضوء البصري المبكر من هذا الانفجار القصير لأشعة غاما – وهو أمر سيظل مستحيلاً بدون استخدام تلسكوب آلي”. “يفتح اكتشافنا أملًا جديدًا للدراسات الفلكية المستقبلية باستخدام التلسكوبات مثل مرصد روبن LSST ، الذي يمكنه اكتشاف إشارات من مئات الآلاف من النجوم النيوترونية طويلة العمر قبل أن تصبح ثقوبًا سوداء.”

قال ستيفانو كوفينو ، عالم الفلك في مرصد بريرا الفلكي في ميلانو والذي لم يشارك في البحث: “وجد الفريق دليلاً على وجود نجم نيوتروني فائق الكتلة ومستقر ، وهو اكتشاف مهم للغاية”.

يمكن أن يوفر العمل رؤى جديدة حول البنية الداخلية للنجوم النيوترونية ، والتي يُعتقد أن لها جوهر مادة غريبة ، على الرغم من أن الشكل الدقيق الذي تتخذه غير معروف.

تم نشر النتائج مجلة الفيزياء الفلكية.