"المعكرونة النووية" أقوى مادة في الكون.. فما هي؟

رسم توضيحي لنجم نيوتروني.. النجوم النيوترونية تنتج من انفجار نجم يحتضر (رويترز)
رسم توضيحي لنجم نيوتروني.. النجوم النيوترونية تنتج من انفجار نجم يحتضر (رويترز)

قال علماء فيزياء إنهم اكتشفوا "نظريا على الأقل" مادة جديدة غريبة أطلقوا عليها اسم "المعكرونة النووية" (nuclear pasta) ربما تكون أقوى مادة معروفة في الكون، فما هي هذه المادة؟

يقول الباحثون في تقرير نشر في دورية "فيزيكال ريفيو لترز" العلمية، إن مادة "المعكرونة النووية" -التي تنبؤوا بوجودها في النجوم الميتة الشديدة الكثافة التي تدعى النجوم النيوترونية- ربما تكون أقوى مادة في الكون، حيث إن كسرها يتطلب قوة تزيد عشرة مليارات مرة عن القوة المطلوبة لكسر الفولاذ.

ويقول الفيزيائي والمؤلف المشارك في الدراسة تشارلز هورويتز من جامعة إنديانا بلومنغتون "إن هذا الرقم كبير للغاية، ولكن المادة أيضا شديدة الكثافة مما يساعد في جعلها أقوى".

وتتشكل النجوم النيوترونية عندما ينفجر نجم يحتضر مخلفا وراءه بقايا غنية من النيوترونات التي تتعرض لدرجات ضغط فائقة نتيجة قوى جاذبية شديدة جدا، فينتج عن ذلك مواد ذات خصائص غريبة.

ويعتقد العلماء أنه على عمق كيلومتر واحد تحت سطح نجم نيوتروني، يتم ضغط النواة الذرية بحيث تصبح قريبة جدا من بعضها بعضا، فتندمج في كتل من مادة نووية هي مزيج كثيف من النيوترونات والبروتونات.

ويعتقدون أن هذه الكتل -التي لا تزال نظرية- تتشكل على شكل مصابيح أو أنابيب أو صفائح، وسميت نسبة إلى مظهرها الشبيه بالمعكرونة، بما في ذلك السباغيتي والنوكي واللازانيا، وحتى عند مسافة أعمق في النجم النيوتروني فإن تلك المادة النووية تصبح السائدة، ويصبح مركز النجم المحترق بأكمله عبارة عن مادة نووية مثل نواة ذرية عملاقة.

ويقول الفيزيائي المشارك في البحث كونستانسا بروفيدنسيا من جامعة كويمبرا في البرتغال، إن "المعكرونة النووية كثيفة بشكل لا يصدق، فهي أكثف من الماء بمقدار مئة تريليون مرة، ويستحيل دراسة مثل تلك المادة المتطرفة في المختبر".

وبدلا من ذلك استخدم العلماء المحاكاة الحاسوبية لمد صفائق "اللازانيا النووية" واكتشاف كيفية استجابة المادة، فتبين لهم أن تغيير شكل المادة تطلب قوة ضغط هائلة تفوق الضغط المطلوب للتأثير على أي مادة أخرى معروفة في الكون.

وكشفت عمليات المحاكاة السابقة أن القشرة الخارجية لنجم نيوتروني كانت أقوى من الفولاذ بكثير، لكن القشرة الداخلية حيث توجد المعكرونة النووية، كانت منطقة غير مستكشفة، ووفقا لبروفيدنسيا فإنه تبين للباحثين الآن أنها أقوى.

ويأمل الباحثون في العثور على دليل واقعي على وجود "المعكرونة النووية". وقد توفر النتائج الجديدة بصيص أمل. فالنجوم النيوترونية تميل إلى الدوران بسرعة كبيرة، ونتيجة لذلك قد تنبعث منها أمواج جاذبية (تموجات في الزمكان الفضائي) يمكن للعلماء اكتشافها باستخدام أجهزة مثل جهاز رصد موجات الجاذبية بالليزر (ليغو).

المصدر : مواقع إلكترونية