สล็อตแตกง่าย ดาวนิวตรอนที่มีมวลมากที่สุดมีความกว้างมากจนน่าตกใจนักฟิสิกส์รายงาน เช่นเดียวกับมะนาวที่ตากแห้งจากด้านหลังตู้เย็น ดาวนิวตรอนจะบีบตัวน้อยกว่าที่คาดไว้
การวัดใหม่ของดาวนิวตรอนที่รู้จักมากที่สุดพบว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่อย่างน่าประหลาดใจ บ่งบอกว่าสสารภายในไม่นุ่มเหมือนที่ทฤษฎีคาดการณ์ไว้ นักฟิสิกส์กับ Interior Composition Explorer หรือ NICER ของดาวนิวตรอน รายงานเมื่อวันที่ 17 เมษายน ที่ การประชุมเสมือนจริงของ American Physical Society
เมื่อดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายระเบิด มันสามารถทิ้งความทรงจำไว้ได้:
เศษซากที่อัดแน่นไปด้วยนิวตรอน ดาวนิวตรอนเหล่านี้มีความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษ เช่นเดียวกับการบีบอัด Mount Everest ลงในช้อนชา นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ NICER Zaven Arzoumanian จาก Goddard Space Flight Center ของ NASA ในเมือง Greenbelt รัฐ Md กล่าวว่า “เราไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อมันถูกบดขยี้ถึงจุดสุดโต่งนี้”
ยิ่งดาวนิวตรอนมีมวลมากเท่าใด สภาวะในแกนกลางก็จะยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น อนุภาคอาจสร้างสถานะผิดปกติของสสารเมื่อรวมตัวกันที่ความหนาแน่นมหาศาล ตัวอย่างเช่น อนุภาคที่เรียกว่าควาร์ก ซึ่งมักจะอยู่ภายในโปรตอนและนิวตรอน อาจเดินเตร่อย่างอิสระในใจกลางของดาวนิวตรอน
องค์ประกอบของแกนเป็นตัวกำหนดความสามารถในการบีบ ตัวอย่างเช่น ถ้าควาร์กเป็นสารอิสระภายในดาวนิวตรอนที่มีมวลมากที่สุด แรงกดดันมหาศาลจะบีบอัดแกนกลางของดาวนิวตรอนมากกว่าที่ควาร์กยังคงอยู่ภายในนิวตรอน เนื่องจากการบีบอัดได้นั้น สำหรับดาวนิวตรอน มวลที่มากขึ้นไม่จำเป็นต้องแปลเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นเสมอไป หากสสารของดาวนิวตรอนนิ่ม วัตถุอาจหดตัวลงโดยสัญชาตญาณเมื่อมีมวลมากขึ้น ( SN: 8/12/20 )
เพื่อทำความเข้าใจว่าอวัยวะภายในของดาวนิวตรอนตอบสนองต่อการเคลื่อนตัวผ่านเครื่องบีบอัดจักรวาลอย่างไร นักวิทยาศาสตร์จึงใช้กล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์ NICER บนสถานีอวกาศนานาชาติเพื่อประเมินขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของดาวนิวตรอนที่หมุนเร็วที่เรียกว่าพัลซาร์ ในปี 2020 NICER ปรับขนาดพัลซาร์ให้มีมวลประมาณ 1.4 เท่าของดวงอาทิตย์: มีความกว้างประมาณ 26 กิโลเมตร ( SN: 1/3/20 )
นักวิจัยได้วัดเส้นรอบวงของดาวนิวตรอนที่ได้รับการยืนยันแล้วซึ่งมีมวลประมาณ 2.1 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่รัศมีของดาวนิวตรอนที่มีมวลมากนั้นใกล้เคียงกับรัศมีของดาวนิวตรอนที่เบากว่า ตามข้อมูลจากทีมอิสระสองทีมในการทำงานร่วมกันของ NICER เมื่อรวมข้อมูล NICER เข้ากับการวัดจากดาวเทียม XMM-Newton ขององค์การอวกาศยุโรป ทีมหนึ่งพบเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25 กิโลเมตรในขณะที่อีก ทีมหนึ่ง ประมาณ 27 กิโลเมตรนักฟิสิกส์รายงานในการแถลงข่าวและในการเจรจาสองครั้งในที่ประชุม
หลายทฤษฎีทำนายว่าดาวนิวตรอนมวลมากควรมีรัศมีที่เล็กกว่า
โคล มิลเลอร์ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์ค ผู้นำเสนอผลลัพธ์ที่สอง กล่าวว่า “นั่นไม่ได้บอกเราว่าในบางแง่มุม สสารภายในดาวนิวตรอนไม่สามารถบีบตัวได้อย่างที่หลายคนคาดไว้
นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Sanjay Reddy จากมหาวิทยาลัย Washington ในซีแอตเทิลกล่าวว่า “เรื่องนี้ค่อนข้างจะงงเล็กน้อย” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าภายในดาวนิวตรอน ควาร์กไม่ได้ถูกกักขังอยู่ในนิวตรอน แต่พวกมันยังคงมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันอย่างแข็งแกร่ง มากกว่าที่จะเป็นอิสระที่จะท่องไปในที่ที่ไม่มีภาระผูกพัน เรดดี้กล่าว
การวัดเผยให้เห็นปริศนาของดาวนิวตรอนอีกอันหนึ่ง พัลซาร์ปล่อยรังสีเอกซ์จากจุดร้อนสองจุดที่เกี่ยวข้องกับขั้วแม่เหล็กของพัลซาร์ ตามภาพในตำรา คานเหล่านั้นควรปล่อยจากด้านตรงข้าม แต่สำหรับดาวนิวตรอนทั้งสองดวงที่วัดโดย NICER จุดร้อนอยู่ในซีกโลกเดียวกัน
Anna Watts นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ NICER จาก University of Amsterdam กล่าวว่า “มันบ่งบอกว่าเรามีสนามแม่เหล็กที่ค่อนข้างซับซ้อน” ผู้นำเสนอผลงานของทีมชุดใหญ่กล่าว “การ์ตูนพัลซาร์ที่สวยงามของคุณ … มีไว้สำหรับสองดาวนี้ผิดอย่างสิ้นเชิง และนั่นก็ยอดเยี่ยม”
ไม่นานมานี้ การระเบิดสั้นๆ ของพลังงานวิทยุจากดาราจักรอื่นเป็นหลักได้ดึงดูดความสนใจของนักดาราศาสตร์ ค้นพบในปี 2550 สาเหตุของ “คลื่นวิทยุระเบิดอย่างรวดเร็ว” เหล่านี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่พวกมันมีประโยชน์อยู่แล้วในการสอบสวนสิ่งของระหว่างกาแล็กซี แสงจากการปะทุเหล่านี้เข้ารหัสลายเซ็นของอะตอมที่พบในระหว่างทางมายังโลก ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถติดตามสสารจำนวนมากที่พวกเขาคิดว่าควรจะออกไปในจักรวาลแต่ยังไม่พบ Dan Werthimer นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าวว่า “นั่นคือสิ่งที่ทำให้เราชั่งน้ำหนักจักรวาลและเข้าใจว่าสสารที่หายไปอยู่ที่ไหน” สล็อตแตกง่าย
