نجم غريب

النجم الغريب، أو ما يُسمى أيضاً بنجم الكواركات الغريب، ^{[ 1 ] : 352} هو جسم فلكي مضغوط افتراضي، وهو نجم كواركات مصنوع من مادة الكواركات الغريبة . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

قد توجد النجوم الغريبة دون الأخذ بعين الاعتبار فرضية بودمر-ويتن للاستقرار عند درجات حرارة وضغوط قريبة من الصفر، إذ قد تتشكل مادة الكواركات الغريبة وتبقى مستقرة في لبّ النجوم النيوترونية ، تمامًا كما هو الحال مع مادة الكواركات العادية. ^{[ 5 ]} ومن الطبيعي أن تمتلك هذه النجوم الغريبة طبقة قشرية من مادة النيوترونات . ويعتمد عمق هذه الطبقة على الظروف الفيزيائية المحيطة بالنجم ككل، وعلى خصائص مادة الكواركات الغريبة بشكل عام. ^{[ 6 ]} وتُعرف النجوم المكونة جزئيًا من مادة الكواركات (بما في ذلك مادة الكواركات الغريبة) أيضًا بالنجوم الهجينة . ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

يُعد انهيار الطبقة القشرية للنجوم الغريبة أحد الأسباب المقترحة لانفجارات الراديو السريعة . ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

تتشكل النجوم النيوترونية عندما ينهار نجم بقوة هائلة تجبر جسيمات دون ذرية ، مثل البروتونات والإلكترونات ، على الاندماج لتكوين جسيمات نيوترونية متعادلة الشحنة ، مطلقةً وابلًا من النيوترينوات . إذا تمكن اللب المتعادل الناتج من الحفاظ على شكله وعدم الانهيار إلى ثقب أسود ، فإن النتيجة هي جرم سماوي كثيف للغاية يتكون بالكامل تقريبًا من جسيمات غير مشحونة.

يتكون البروتون والنيوترون من ثلاثة كواركات : البروتون من كواركين علويين وكوارك سفلي واحد ، والنيوترون من كواركين سفليين وكوارك علوي واحد. يُفترض أن الظروف داخل النجوم النيوترونية شديدة القسوة لدرجة أنها تُحدث عملية تُعرف باسم فك الحصر ، حيث تتفكك الجسيمات دون الذرية تاركةً كواركاتها المكونة لها كجسيمات حرة. عندئذٍ، تُجبر درجة الحرارة والضغط هذه الكواركات على الانضغاط معًا إلى درجة تُشكل طورًا افتراضيًا من المادة يُعرف باسم مادة الكواركات . إذا حدث هذا، يتحول النجم النيوتروني إلى " نجم كواركات ". إذا كان الضغط كبيرًا بما يكفي، فقد تتأثر الكواركات بشكل أكبر، وقد يتحول جزء منها إلى كواركات غريبة ، والتي بدورها تتفاعل مع الكواركات "غير الغريبة" الأخرى لتكوين مادة غريبة . إذا حدث هذا، يتحول نجم الكواركات إلى نجم غريب.

أشارت الدراسات المبكرة حول مادة الكواركات الغريبة إلى أنها ستكون سائلاً متجانساً، لكن نماذج أخرى تقترح ^{[ 11 ]} بديلاً غير متجانس يتكون من " جسيمات كواركات غريبة " موجبة الشحنة مغمورة في غاز إلكتروني سالب الشحنة. ^{[ 1 ]} يقلل هذا التركيب من المجال الكهربائي الخارجي للنجوم وتغير كثافتها عن التوقعات النظرية السابقة، مما يجعل هذه النجوم تبدو غير قابلة للتمييز تقريباً عن النجوم النيوترونية العادية.

وتزعم أعمال نظرية أخرى ما يلي:

إن وجود سطح فاصل حاد بين مادة الكواركات والفراغ سيكون له خصائص مختلفة تمامًا عن سطح النجم النيوتروني. ^{[ 12 ]}

وبمعالجة معايير أساسية مثل التوتر السطحي والقوى الكهربائية التي تم إهمالها في الدراسة الأصلية، تُظهر النتائج أنه طالما كان التوتر السطحي أقل من قيمة حرجة منخفضة، فإن الجسيمات الغريبة الكبيرة تكون بالفعل غير مستقرة وعرضة للتفتت، وتأتي النجوم الغريبة بشكل طبيعي بقشور معقدة من الجسيمات الغريبة، مماثلة لتلك الموجودة في النجوم النيوترونية. ^{[ 12 ]}

لكي ينهار غلاف نجم غريب، يجب أن يتراكم عليه المادة من بيئته بشكل ما.

يُحدث إطلاق كميات ضئيلة من مادته تأثيرًا متسلسلًا على قشرة النجم. ^{[ 13 ]} يُعتقد أن هذا يؤدي إلى إطلاق هائل للطاقة المغناطيسية، فضلًا عن أزواج الإلكترون-بوزيترون، في المراحل الأولى من الانهيار. ويتسبب هذا الإطلاق للجسيمات عالية الطاقة والطاقة المغناطيسية في فترة زمنية قصيرة في توجيه أزواج الإلكترون-بوزيترون المُطلقة حديثًا نحو قطبي النجم الغريب، نتيجةً لزيادة الطاقة المغناطيسية الناتجة عن الإفراز الأولي لمادته. وبمجرد توجيه هذه الأزواج نحو قطبي النجم، تُقذف بسرعات نسبية، وهو ما يُعتقد أنه أحد أسباب الانفجارات الراديوية السريعة .

كشفت الدراسات النظرية أن النجوم الكواركية قد لا تنتج فقط من النجوم النيوترونية والمستعرات العظمى القوية ، بل يمكن أيضًا أن تتشكل في مراحل الانفصال الكوني المبكرة التي تلت الانفجار العظيم ، على غرار الثقوب السوداء البدائية المفترضة . ^{[ 14 ]}

إذا استطاعت هذه النجوم الكواركية البدائية أن تتحول إلى مادة كواركية غريبة قبل أن تجعلها ظروف درجة الحرارة والضغط الخارجية في الكون المبكر غير مستقرة، فقد تصبح مستقرة، إذا صحّت فرضية بودمر-ويتن. وقد تبقى هذه النجوم الغريبة البدائية حتى يومنا هذا. ^{[ 14 ]}

الأقزام الغريبة الافتراضية هي نجوم قزمة بيضاء ذات نوى من الكواركات الغريبة. تتوقع بعض الدراسات أن تكون هذه الأجسام مستقرة، بينما تتوقع دراسات أخرى عدم استقرارها. ^{[ 15 ]} فحصت دراسة العلاقة بين الكتلة ونصف القطر لـ 40,000 قزم أبيض، ووجدت أن ثمانية استثناءات كانت أصغر بكثير في الحجم وتتوافق مع التوقعات الخاصة بالقزم الغريب. ^{[ 16 ]}

• التصنيف النجمي
• نجمة غريبة

• تشانغ، يو؛ جينغ، جين-جون؛ هوانغ، يونغ-فينغ (2018). "انفجارات راديوية سريعة ناتجة عن انهيار قشور نجمية غريبة" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 858 (2): 88. arXiv : 1805.04448 . Bibcode : 2018ApJ...858...88Z . doi : 10.3847/1538-4357/aabaee . S2CID 119245040 . – المصدر الأصلي للورقة العلمية
• "هل تأتي الانفجارات الراديوية السريعة الغامضة من انهيار قشور النجوم الغريبة؟" 19 مايو 2018.– شرح مبسط للورقة العلمية المذكورة.