न्यूट्रॉन तारे अविश्वसनीय रूप से कॉम्पैक्ट वस्तुएं हैं जो किसी तारे की मृत्यु के बाद बन सकते हैं। हालाँकि, उनके अंदरूनी हिस्सों के बारे में बहुत कम जानकारी है। उनकी खोज के बाद से, वैज्ञानिक उनकी संरचना को समझने की कोशिश कर रहे हैं।
चूँकि उन्हें प्रयोगशाला में पृथ्वी पर मुश्किल से ही दोहराया जा सकता है, सबसे बड़ी बाधा न्यूट्रॉन सितारों के अंदर की गंभीर परिस्थितियों का अनुकरण करना है। परिणामस्वरूप, ऐसे कई मॉडल हैं जिनमें विभिन्न विशेषताओं, जैसे तापमान और घनत्व, को राज्य के तथाकथित समीकरणों का उपयोग करके परिभाषित किया जाता है। ये समीकरण तारकीय सतह से आंतरिक कोर तक न्यूट्रॉन सितारों की संरचना को चित्रित करने का प्रयास करते हैं।
अब भौतिक विज्ञानी गोएथे विश्वविद्यालय फ्रैंकफर्ट पहेली में अन्य महत्वपूर्ण टुकड़े जोड़ने में सफल रहे हैं। उन्होंने राज्य के दस लाख से अधिक समीकरण विकसित किए हैं जो एक ओर सैद्धांतिक परमाणु भौतिकी और दूसरी ओर खगोलीय अवलोकनों से प्राप्त आंकड़ों द्वारा निर्धारित बाधाओं को पूरा करते हैं।
जब उन्होंने राज्य के समीकरणों का मूल्यांकन किया, तो भौतिकविदों को कुछ आश्चर्यजनक मिला: "प्रकाश" न्यूट्रॉन तारे (लगभग 1.7 सौर द्रव्यमान से छोटे द्रव्यमान वाले) में एक नरम मेंटल और एक कठोर कोर होता है, जबकि "भारी" न्यूट्रॉन तारे (लगभग 1.7 सौर द्रव्यमान से बड़े द्रव्यमान के साथ) में एक कठोर मेंटल और एक नरम कोर होता है।
प्रोफेसर लुसियानो रेज़ोला ने कहा, “यह परिणाम बहुत दिलचस्प है क्योंकि यह हमें प्रत्यक्ष माप देता है कि न्यूट्रॉन सितारों का केंद्र कितना संपीड़ित हो सकता है। न्यूट्रॉन तारे कुछ हद तक चॉकलेट प्रालिन्स की तरह व्यवहार करते हैं: हल्के तारे उनसे मिलते जुलते हैं चॉकलेट उनके केंद्र में नरम चॉकलेट से घिरे हेज़लनट के साथ, जबकि भारी सितारों को उन चॉकलेट की तरह माना जा सकता है जहां एक कठोर परत में नरम भराई होती है।
इस अंतर्दृष्टि के लिए ध्वनि की गति महत्वपूर्ण है। यह मात्रात्मक मीट्रिक, जो इस बात पर निर्भर करता है कि पदार्थ कितना कठोर या लचीला है, उस गति का वर्णन करता है ध्वनि तरंगे किसी वस्तु के अंदर घूमना। पृथ्वी पर तेल के भंडार पाए जाते हैं, और ग्रह का आंतरिक भाग ध्वनि की गति का उपयोग करके पता लगाया जाता है।
वैज्ञानिक राज्य के समीकरणों को मॉडलिंग करके न्यूट्रॉन सितारों की अतिरिक्त, पहले से अनदेखे विशेषताओं की पहचान भी कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, उनके द्रव्यमान की परवाह किए बिना, संभवतः उनकी त्रिज्या केवल 12 किलोमीटर है। उनकी परिधि फ्रैंकफर्ट के समान है।
लेखक डॉ. क्रिश्चियन एकर बताते हैं: "हमारा व्यापक संख्यात्मक अध्ययन हमें न केवल न्यूट्रॉन सितारों की त्रिज्या और अधिकतम द्रव्यमान के लिए भविष्यवाणियां करने की अनुमति देता है, बल्कि बाइनरी सिस्टम में उनकी विकृति पर नई सीमाएं भी निर्धारित करता है, यानी वे कितनी दृढ़ता से एक-दूसरे को विकृत करते हैं गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र. ये अंतर्दृष्टि भविष्य के खगोलीय अवलोकनों और विलय वाले सितारों से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने के साथ राज्य के अज्ञात समीकरण को इंगित करने के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण हो जाएगी।
जर्नल संदर्भ:
- सिनान अल्टिपार्मक, क्रिश्चियन एकर, लुसियानो रेजोला: न्यूट्रॉन स्टार्स में ध्वनि की गति पर। Astrophysical जर्नल लेटर्स (2022) डीओआई: 10.3847/2041-8213/ac9b2a
- क्रिश्चियन एकर और लुसियानो रेज़ोला: न्यूट्रॉन सितारों में ध्वनि की गति का एक सामान्य, पैमाने-स्वतंत्र विवरण। Astrophysical जर्नल लेटर्स (2022) डीओआई: 10.3847/2041-8213/एसी8674
