नासा के चंद्रा एक्स-रे वेधशाला ने न्यूट्रॉन तारे के मूल में एक सुपरफ्लुइड, एक विचित्र, घर्षण मुक्त पदार्थ की स्थिति के लिए पहला प्रत्यक्ष प्रमाण खोजा है।
आज जारी की गई ऊपर की छवि, चंद्रा (लाल, हरा और नीला) से एक्स-रे और कैसिओपिया ए के हबल (सोना) से ऑप्टिकल डेटा दिखाती है, जो एक सुपरनोवा में विस्फोट होने वाले एक विशाल तारे के अवशेष हैं। सुपरफ्लुइड के सबूत पीछे छोड़े गए तारे के घने कोर में पाए गए हैं, एक तथाकथित न्यूट्रॉन तारा। इनसेट में कलाकार का चित्रण न्यूट्रॉन तारे के इंटीरियर का एक कट-आउट दिखाता है, जहां नारंगी क्रस्ट से लाल कोर तक और अंत में आंतरिक लाल गेंद तक घनत्व बढ़ता है, वह क्षेत्र जहां सुपरफ्लुइड मौजूद है।
पृथ्वी पर प्रयोगशालाओं में बनाए गए सुपरफ्लुइड उल्लेखनीय गुण प्रदर्शित करते हैं, जैसे ऊपर की ओर चढ़ने और वायुरोधी कंटेनरों से बचने की क्षमता। जब वे आवेशित कणों से बने होते हैं, तो सुपरफ्लुइड भी सुपरकंडक्टर्स होते हैं, और वे विद्युत प्रवाह को बिना किसी प्रतिरोध के बहने देते हैं। पृथ्वी पर इस तरह की सामग्रियों में व्यापक तकनीकी अनुप्रयोग हैं जैसे चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग [एमआरआई] के लिए उपयोग किए जाने वाले सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट का उत्पादन करना।
दो स्वतंत्र अनुसंधान टीमों ने चंद्रा डेटा का उपयोग यह दिखाने के लिए किया है कि न्यूट्रॉन तारे के आंतरिक भाग में सुपरफ्लुइड और सुपरकंडक्टिंग पदार्थ होते हैं, एक निष्कर्ष जिसमें उच्चतम ज्ञात घनत्व पर पदार्थ में परमाणु बातचीत को समझने के लिए महत्वपूर्ण निहितार्थ होते हैं। टीमें अपने शोध को पत्रिकाओं में अलग से प्रकाशित करती हैंरॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस पत्रतथाशारीरिक समीक्षा पत्र.
घर ( आरए 23h 23m 26.7s | दिसंबर +58° 49′ 03.00 ) लगभग 11,000 प्रकाश वर्ष दूर है। इसका तारा लगभग 330 साल पहले पृथ्वी की समय-सीमा में फट गया था। न्यूट्रॉन तारे के चंद्रा अवलोकन के एक क्रम से पता चलता है कि दस साल की अवधि में अब कॉम्पैक्ट वस्तु लगभग 4 प्रतिशत तक ठंडी हो गई है।
दो टीमों में से एक के नेता, मेक्सिको में राष्ट्रीय स्वायत्त विश्वविद्यालय के डैनी पेज ने कहा, 'तापमान में यह गिरावट, हालांकि यह छोटी लगती है, वास्तव में नाटकीय और आश्चर्यजनक थी।' 'इसका मतलब है कि इस न्यूट्रॉन तारे के भीतर कुछ असामान्य हो रहा है।'
न्यूट्रॉन सितारों में सबसे सघन ज्ञात पदार्थ होता है जो प्रत्यक्ष रूप से देखने योग्य होता है; एक चम्मच न्यूट्रॉन स्टार सामग्री का वजन छह अरब टन होता है। तारे के कोर में दबाव इतना अधिक होता है कि अधिकांश आवेशित कण, इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन विलीन हो जाते हैं - जिसके परिणामस्वरूप एक तारा ज्यादातर न्यूट्रॉन से बना होता है।
नए परिणाम दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि तारे के कोर में शेष प्रोटॉन एक सुपरफ्लुइड अवस्था में हैं और, क्योंकि वे एक चार्ज लेते हैं, एक सुपरकंडक्टर भी बनाते हैं।
दोनों टीमें दिखाती हैं कि कैस ए में तेजी से ठंडा होने की व्याख्या पिछले 100 वर्षों के भीतर न्यूट्रॉन तारे के मूल में न्यूट्रॉन सुपरफ्लुइड के बनने से हुई है जैसा कि पृथ्वी से देखा गया है। तेजी से शीतलन कुछ दशकों तक जारी रहने की उम्मीद है, और फिर इसे धीमा कर देना चाहिए।
ओहियो विश्वविद्यालय के पेज के सह-लेखक मदप्पा प्रकाश ने कहा, 'यह पता चला है कि कैस ए ब्रह्मांड का एक उपहार हो सकता है क्योंकि हमें सही समय पर एक बहुत ही युवा न्यूट्रॉन स्टार को पकड़ना होगा।' 'कभी-कभी थोड़ा सा सौभाग्य विज्ञान के क्षेत्र में बहुत आगे बढ़ सकता है।'
पृथ्वी पर सामग्री में अतिप्रवाह की शुरुआत परम शून्य के पास अत्यंत कम तापमान पर होती है, लेकिन न्यूट्रॉन सितारों में, यह एक अरब डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हो सकता है। अब तक इस महत्वपूर्ण तापमान के अनुमानों में बहुत बड़ी अनिश्चितता थी। यह नया शोध महत्वपूर्ण तापमान को आधा अरब के बीच एक अरब डिग्री से कम तक सीमित कर देता है।
कैस ए शोधकर्ताओं को मॉडल का परीक्षण करने की अनुमति देगा कि कैसे मजबूत परमाणु बल, जो उप-परमाणु कणों को बांधता है, अल्ट्राडेंस पदार्थ में व्यवहार करता है। ये परिणाम न्यूट्रॉन सितारों में व्यवहार की एक श्रृंखला को समझने के लिए भी महत्वपूर्ण हैं, जिसमें 'गड़बड़', न्यूट्रॉन स्टार प्रीसेशन और पल्सेशन, मैग्नेटर विस्फोट और न्यूट्रॉन स्टार चुंबकीय क्षेत्र का विकास शामिल है।
स्रोत: से प्रेस विज्ञप्तियां रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी तथा हार्वर्ड . NASA's में अतिरिक्त मल्टीमीडिया देखें चंद्र पृष्ठ , और दो अध्ययन में मनरसा तथा भौतिक. रेव पत्र .