Astronomët mund të kenë zbuluar një ‘yll të çuditshëm’ hipotetik në hapësirë

Me një masë prej rreth tre të katërtat e Diellit tonë të grumbulluar në një top që mund të ulej rehat brenda Manhattan-it, objekti kompakt XMMU J173203.3-344518 është padyshim i jashtëzakonshëm. E çuditshme, madje. Ndoshta e çuditshme.

Por a është e çuditshme? Një studim i ri nga astrofizikantët nga Universiteti i São Paulo-s dhe Universiteti Federal i ABC në Brazil konfirmon se kjo pikë e dendur e yjeve mund të jetë me të vërtetë e çuditshme, por ndoshta jo në mënyrën se si mund të mendoni.

Vitin e kaluar, studiuesit nga Instituti për Astronomi dhe Astrofizikë në Universitetin e Tübingen në Gjermani rivlerësuan distancën midis nesh dhe kufomës së vogël të një ylli të vdekur që rrotullohej brenda mbetjes së supernovës HESS J1731-347.

Thjesht 8,150 vite dritë larg, afërsia e rishikuar ishte më pak se vlerësimi i mëparshëm prej rreth 10,000 vite dritë. Distanca e re kërkonte një rillogaritje të karakteristikave të objektit kompakt, veçanërisht madhësisë dhe masës së tij.

Kjo është ajo ku gjërat u bënë pak emocionuese.

Kur yjeve të një mase të caktuar mbarojnë llojin e karburantit që graviteti i tyre mund të shtypë me lehtësi dritat e ditës, ata shemben në një bubullimë kozmike nxehtësie dhe elektromagnetizmi që largon një pjesë të shtresave të tyre të jashtme.

Gjithçka që ka mbetur është një objekt kaq i dendur, atomet e tij janë të shtrydhura nga faqe në fyell. Thellë brenda bërthamës së tij, elektronet grumbullohen në bërthamat e tyre, duke i detyruar protonet të humbasin ngarkesën e tyre dhe të shndërrohen në neutrone. Urime, është një yll neutron i porsalindur.

Nëse ka masë të mjaftueshme, e gjithë kjo gravitet i shtuar kapërcen forcat bërthamore kritike për të gërmuar materien në diçka të paimagjinueshme, duke krijuar në vend të kësaj një vrimë të zezë. Megjithatë, shumë pak masë dhe atomet mbeten fqinjë miqësorë brenda asaj që njihet si një xhuxh i bardhë.

Kufiri më i ulët i masës për një yll neutron mendohet të jetë pak më shumë se një masë diellore. Më e lehta e zbuluar deri më tani është vetëm 1.17 herë më e madhe se masa e Diellit.

Me 77 përqind të masës diellore, XMMU J173203.3-344518 nuk është thjesht një rekord; është krejtësisht konfuze. Yjet neutron nuk kanë punë të jenë kaq të imët.

Që do të thotë se mund të mos jetë fare një yll neutron. Duke spekuluar se ishte përkundrazi një objekt i quajtur një yll i çuditshëm – i përbërë kryesisht nga grimca të njohura si kuarkë të çuditshëm – studiuesit ia lanë përfundimet e tyre studiuesve të tjerë që t’i hidhnin vërdallë.

Duke vazhduar aty ku mbaroi studimi i fundit, ky hetim i ri u kthye në objektin kompakt jashtëzakonisht të vogël brenda HESS J1731-347 dhe kontrolloi dyfish masën, rrezen dhe temperaturën e sipërfaqes së tij.

Duke krahasuar rezultatet e tyre me ekuacionet e materies së çuditshme dhe modelet spekulative për krijimin e tyre në supernova, ekipi ra dakord se ky objekt i vogël i çuditshëm ende i ka të gjitha shenjat dalluese të një ylli hipotetik të çuditshëm.

Kuarkët janë grimca themelore që grupohen në treshe për të krijuar barione. Dy nga shembujt më të njohur të këtyre grupeve janë grimcat bërthamore protonet dhe neutronet.

Përqendroni energji të mjaftueshme në çdo vend të vetëm, dhe ato tufa të mirësisë quarky mund të kapërcejnë forcat që i lidhin për t’u rregulluar në diçka më pak të strukturuar. Vendoseni këtë supë të nxehtë nën presion të mjaftueshëm dhe kuarkët e saj mund të paraqiten si një formë e re e materies krejtësisht e quajtur, çuditërisht, materie kuarke.

Kuarkët vijnë në forma ose shije të ndryshme. Shijet “lart” dhe “poshtë” përzihen dhe përputhen për të formuar protone dhe neutrone. Me presion të mjaftueshëm, kuarkët e poshtëm mund të shndërrohen në kuarkë lart, të cilët nga ana tjetër mund të kalojnë në një shije tjetër – një kuarkë të çuditshëm.

Se si një objekt super kompakt i përbërë kryesisht nga kuarke të çuditshme del nga një supernova nuk është ende e qartë, megjithëse disa modele sugjerojnë që materia e kuarkut zakonisht evoluoi që nga fillimi i kolapsit.

Në kushte mjaft unike, diçka bën që kjo materie të dominojë, duke lëshuar edhe më shumë energji në kolaps për të shkundur më shumë masë se zakonisht, duke lënë pas atë tepricë kuarkesh.

Duke iu rikthyer studimit të fundit, vlerësimet e tij të rishikuara të moshës dhe temperaturës së sipërfaqes së XMMU J173203.3-344518, së bashku me rrezen dhe masën e vogël të objektit, janë në përputhje me kushtet e ftohjes që lënë të kuptohet për përbërjen e tij të çuditshme.

Kjo nuk do të thotë se diçka më ‘normale’ mund të përjashtohet. Kjo i jep komunitetit astronomik edhe më shumë arsye për t’i kthyer teleskopët e tyre drejt XMMU J173203.3-344518 duke e konsideruar atë një rast historik.

Siç argumentojnë autorët, “Është e parakohshme të pretendohet ndonjë përfundim më i fortë, megjithëse ky është një rast i rëndësishëm dhe zbulime të tjera mund të shtojnë të gjithë pamjen.”