كشف ماده‌اي شگفت در دل ستاره هاي کوارکي

كشف ماده‌اي شگفت در دل ستاره هاي کوارکي

 طي بررسي هاي اخير، دانشمندان دريافته اند که در مرکز يک ستاره نوتروني بي اندازه چگال ممکن است نوترون‌ها آنچنان فشرده شوند که ساختارشان در هم شكسته و ماده به دريايي از کوارک هاي آزاد، گلئون ها و الکترون ها تبديل شود.
بيشتر ماده اي که در جهان مي شناسيم مانند ستاره ها، سحابي ها، سيارات، غبارهاي ميان ستاره اي و... از سه ذره پرتون، نوترون و الکترون ساخته شده‌اند.
تا مدتها گمان بر اين بود که اين ذره ها، ذرات بنيادي عالم هستند و نمي توان آنها را به اجزاي کوچکتري تقسيم کرد. اين باور هنوز در مورد الکترون وجود دارد، اما تبديل پروتون و نوترون به يکديگر در برخي واکنش‌هاي هسته اي و آزمايش هاي پيشرفته تري که در شتاب دهنده هاي ذرات بنيادي انجام شده، نشان داده است که آنها از ذرات سازنده کوچکتري به نام « کوارک » ساخته شده اند.
تاکنون شش نوع کوارک شناخته شده است. پروتون ها از دو کوارک Down و يک کوارک Up ساخته مي‌شوند و دو کوارک Up و يک کوارک Down نوترون را مي سازند. براي نگه داشتن کوارک ها کنار يکديگر چسب مخصوصي لازم است! اين وظيفه به عهده ذرات ديگري است که « گلئون » نام دارند.
در حالت طبيعي نمي توان کوارک ها را به صورت آزاد و منفرد يا در مجموعه هايي غير از اين دو حالت يافت، اما اگر چگالي و فشار آن قدر زياد باشد که ساختار پروتون ها و نوترون ها در هم بشکند شايد ماده جديدي خلق شود که ديگر ساختار شناخته شده قبلي را ندارد.
ديگر نمي توان از ذره يا ذرات به صورت مشخص نام برد؛ چرا که ماده به درياي يکپارچه اي از کوارک ها، گلئون ها و الکترون ها تبديل شده است. چگالي اين ماده از چگالي هسته اتم ها که شامل پروتون ها و نوترون‌هاي مجزاست، بسيار بيشتر است و خاصيت هاي آن نيز با خواص ماده معمولي بسيار متفاوت خواهد بود.
دانشمندان اين ماده جديد را « ماده کوارکي » يا « ماده شگفت » ناميده اند.
براي تفکيک ستاره نوتروني از ستاره کوارکي اخترشناسان نياز دارند که نسبت جرم به شعاع ستاره مورد نظر را بدانند. به دست آوردن جرم ساده تر است؛ به ويژه براي ستاره هاي نوتروني اي که در مجموعه اي دوتايي قرار دارند، زيرا دوره تناوب آنها به جرم و فاصله دو همدم از يکديگر بستگي دارد.
طبق مشاهدات صورت گرفته، قطر ستارهاي کوارکي حدود 10 تا 11 کيلومتر تخمين زده مي شود. اين مقدار را مقايسه کنيد با اندازه يک ستاره نوتروني متوسط به قطر 20 تا 30 کيلومتر!

به نوشته پارس‌اسكاي، ماده شگفت ممکن است پايدارترين شکل ممکن ماده باشد. تاکنون اين عنوان به هسته اتم آهن اطلاق مي شد که نقطه پاياني واکنش هاي هسته اي در مرکز ستاره هاي سنگين و پرجرم است.
اگر چنين باشد، پس از ساخته شدن ماده شگفت، براي نگهداري آن به همين اندازه شکل فشرده نيازي به گرانش نخواهد بود.
برخي نظريه پردازان معتقدند اين ماده بسيار چگال مي تواند هر شکل ديگري از ماده را که با آن برخورد کند درهم بشکند و تبديل به ماده شگفت کند. اما جاي نگراني نيست، چراکه حتي اگر اين اتفاق بيفتد، سرعت انجام آن بسيار کم است.
با اين اوصاف، تصور کنيد که کمي ماده شگفت روي زمين يا خورشيد بريزد. چه اتفاقي خواهد افتاد؟ ماده شگفت به سرعت به سمت مرکز مي رود و در همان جا باقي مي ماند، بدون اينکه آسيبي به محيط اطراف وارد کند.