ดาวนิวตรอนเป็นผีร้ายของดาวยักษ์: แกนร้อนของสสารแปลกใหม่ที่หลงเหลือจากซุปเปอร์โนวา เช่นเดียวกับกระติกน้ำร้อนที่เต็มไปด้วยซุปก๋วยเตี๋ยวร้อนๆ พวกเขาใช้เวลาหลายชั่วยามในการทำให้เย็นลง แต่ตอนนี้นักวิจัยคิดว่าพวกเขารู้ว่าดาวเหล่านี้ทำอย่างไร: ด้วยพาสต้าขนาดยักษ์
ไม่ ซากศพของดวงดาวที่หนาแน่นเกินไปเหล่านี้ไม่ได้เต็มไปด้วยสปาเก็ตตี้ แต่ดาวนิวตรอนกลับเย็นลงโดยปล่อยอนุภาคไร้ตัวตนที่เรียกว่านิวตริโน และงานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าพวกเขาทำงานนี้สำเร็จด้วยสสารประเภทกลางที่เรียกว่า วางนิวเคลียร์เป็นวัสดุม้วนเป็นคลื่นซึ่งอะตอมเกือบจะผสมกันแต่ไม่ทั้งหมด โครงสร้างการวางนิวเคลียร์นี้สร้างบริเวณที่มีความหนาแน่นต่ำภายในดวงดาว ทำให้นิวตริโนและความร้อนสามารถหลบหนีได้
สสารหนึ่งช้อนชาที่เก็บรวบรวมจากพื้นผิวของดาวนิวตรอนจะมีน้ำหนักหลายพันล้านตัน มากกว่าที่คนทั้งหมดบนโลกรวมกัน ความหนาแน่นดังกล่าวช่วยรักษาความร้อนได้เป็นอย่างดี และในขณะที่ดวงอาทิตย์ของเราซึ่งถือว่าเป็นดาวแคระเหลือง ปล่อยความร้อนออกมาเป็นแสงเป็นส่วนใหญ่ อนุภาคของแสงที่ผลิตขึ้นภายในดาวนิวตรอนนั้นไม่ค่อยจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อหลบหนี อย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์ที่มีความรุนแรงเหล่านี้ ซึ่งแต่ละดวงมีขนาดประมาณเมืองในอเมริกา ในที่สุดก็สงบลงได้ โดยส่วนใหญ่แล้วจะปล่อยนิวตริโนออกมา
Charles Horowitz ผู้เขียนร่วมการศึกษานักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์กล่าวว่า "การวางเป็นสิ่งที่อยู่ระหว่างเรื่องนิวเคลียร์กับเรื่องธรรมดา "ถ้าคุณเริ่มบีบสสารหนักมากจนกลายเป็นดาวนิวตรอน นิวเคลียสจะเข้ามาใกล้กันมากขึ้นเรื่อยๆ และเริ่มชนกันในที่สุด" Horowitz กล่าวกับ WordsSideKick.com “และเมื่อพวกเขาเริ่มปะทะกัน สิ่งแปลกประหลาดก็เกิดขึ้น”
เมื่อถึงจุดหนึ่ง ความดันสูงขึ้นมากจนโครงสร้างของสสารธรรมดายุบตัวลงจนกลายเป็นน้ำซุปนิวเคลียร์ที่ไม่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่ก่อนหน้านั้นจะมีบริเวณพาสต้า
นักวิทยาศาสตร์ทราบมาเกือบทศวรรษแล้วว่าแป้งพัฟนี้อยู่ในดาวนิวตรอน ใต้เปลือกของพวกมันในบริเวณที่สสารธรรมดาถูกเปลี่ยนเป็นสสารนิวเคลียร์ที่แปลกประหลาดและไม่เข้าใจ และพวกเขายังรู้ด้วยว่าการปล่อยนิวตริโนช่วยให้ดาวนิวตรอนเย็นลง งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าพาสต้าช่วยป้องกันนิวตริโนได้อย่างไร
สูตรพื้นฐานสำหรับการเกิดนิวตริโนในดาวนิวตรอนนั้นเรียบง่าย: นิวตรอนสลายตัว กลายเป็นโปรตอนที่เบากว่าเล็กน้อยด้วยพลังงานต่ำและนิวตริโนที่เบามาก นี่เป็นกระบวนการง่ายๆ ที่ทราบกันว่าเกิดขึ้นที่ไหนสักแห่งในอวกาศ รวมทั้งดวงอาทิตย์ของเราด้วย แต่เพื่อให้สูตรนี้ใช้งานได้ต้องมีเงื่อนไขที่เหมาะสม และในดาวนิวตรอน สภาพไม่เป็นเช่นนั้น นักวิจัยพบว่าการปล่อยนิวตริโนจากการวางนิวเคลียร์น่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่าการปล่อยนิวตริโนจากแกนกลางของดาวนิวตรอน ซึ่งหมายความว่าการระบายความร้อนส่วนใหญ่เกิดจากการวาง
ตามข้อมูลของ Horowitz งานวิจัยชิ้นนี้แนะนำว่าดาวนิวตรอนกำลังเย็นตัวช้ากว่าที่คาดไว้ ดังนั้นพวกเขาจึงมีอายุยืนยาวขึ้น ตามที่เขาพูดประวัติศาสตร์ของกาลอวกาศจะต้องถูกเปลี่ยนเพื่ออธิบายการต้านทานเหนือธรรมชาติของพวกเขาต่อความร้อนจัดเป็นเวลานาน
อ่าน: