نجمة غريبة

النجم الغريب هو نجم مضغوط افتراضي يتكون من مادة غريبة (شيء غير مصنوع من الإلكترونات أو البروتونات أو النيوترونات أو الميونات )، ومتوازن ضد الانهيار الجاذبي عن طريق ضغط الانحلال أو خصائص كمومية أخرى.

تشمل أنواع النجوم الغريبة

• النجوم الكواركية (المكونة من الكواركات )
• النجوم الغريبة (مكونة من مادة الكواركات الغريبة ، وهي عبارة عن مكثف من الكواركات العلوية والسفلية والغريبة )
• النجوم البريونية (مادة افتراضية تتكون من البريونات ، وهي جسيمات افتراضية و"لبنات بناء" للكواركات واللبتونات، إذا كان من الممكن تحليل الكواركات إلى جسيمات فرعية مكونة لها).

من بين الأنواع المختلفة للنجوم الغريبة المقترحة، فإن أكثرها وضوحاً وفهماً هو نجم الكوارك ، على الرغم من أن وجوده لم يتم تأكيده.

النجم الكواركي هو جسم افتراضي ينتج عن تحلل النيوترونات إلى كواركاتها المكونة لها تحت ضغط جاذبية هائل يتوازن مع التنافر الكهربائي وضغط الانحلال . ^{[ 1 ] [ 2 ]} سيكون هذا النجم أصغر حجمًا وأكثر كثافة من النجم النيوتروني ، وقد يبقى في هذه الحالة الجديدة إلى أجل غير مسمى، ما لم تُضَف إليه كتلة إضافية. تُسمى النجوم الكواركية التي تحتوي على مادة غريبة بالنجوم الغريبة . ^{[ 3 ]} يتكون هذا النجم، الذي اقترحه إدوارد ويتن لأول مرة، من كواركات محصورة، وهو في جوهره نيوكليون عملاق . ^{[ 4 ]}

استنادًا إلى رصدٍ أجراه مرصد تشاندرا للأشعة السينية في 10  أبريل 2002، اقتُرح جسمان، هما RX  J1856.5−3754 و 3C 58 ، كمرشحين محتملين لنجم كواركي. بدا الأول أصغر بكثير، والثاني أبرد بكثير مما هو متوقع لنجم نيوتروني، مما يشير إلى أنهما يتكونان من مادة أكثر كثافة من النيوترونيوم . مع ذلك، قوبلت هذه الرصدات بتشكيك من الباحثين الذين قالوا إن النتائج غير قاطعة. بعد مزيد من التحليل، استُبعد RX J1856.5−3754 من قائمة المرشحين المحتملين للنجم الكواركي. ^{[ 5 ]} 

النجم الكهروضعيف هو نوع افتراضي من النجوم الغريبة، حيث يُمنع انهياره بفعل الجاذبية نتيجة ضغط الإشعاع الناتج عن الاحتراق الكهروضعيف ؛ أي الطاقة المنبعثة من تحويل الكواركات إلى ليبتونات بفعل القوة الكهروضعيفة . قد تحدث هذه العملية المقترحة في حيز في لب النجم بحجم تفاحة تقريبًا ، يحتوي على ما يعادل ضعف كتلة الأرض، ويصل إلى درجات حرارة في حدود 10^ ¹⁵ كلفن (1 PK). ^{[ 6 ] [ 7 ]} يمكن تمييز النجوم الكهروضعيفة من خلال تساوي عدد النيوترينوات المنبعثة من الأجيال الثلاثة، مع الأخذ في الاعتبار تذبذب النيوترينو . ^{[ 6 ]}  

النجم البريوني هو نوع مقترح من النجوم المدمجة المكونة من البريونات ، وهي مجموعة من الجسيمات دون الذرية الافتراضية . ومن المتوقع أن تتمتع النجوم البريونية بكثافات هائلة ، تتجاوز 10²³  كجم/م³ ^. قد تكون كثافتها أكبر من كثافة النجوم الكواركية، وستكون أثقل ولكن أصغر من الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية. ^{[ 8 ]}

النجم البوزوني هو جرم سماوي افتراضي يتكون من جسيمات تُسمى البوزونات . تتكون النجوم التقليدية في الغالب من البروتونات والإلكترونات، وهي فرميونات ، ولكنها تحتوي أيضًا على نسبة كبيرة من نوى الهيليوم-4 ، وهي بوزونات ، وكميات أقل من نوى أثقل مختلفة، والتي يمكن أن تكون بوزونات أو فرميونات. لكي يوجد هذا النوع من النجوم، يجب أن يكون هناك نوع مستقر من البوزونات ذو تفاعل تنافري ذاتي؛ أحد الجسيمات المرشحة المحتملة ^{[ 9 ]} هو "الأكسيون" الذي لا يزال افتراضيًا (وهو أيضًا مرشح لجسيمات "المادة المظلمة غير الباريونية" التي لم يتم اكتشافها بعد ، والتي يبدو أنها تُشكل حوالي 25% من كتلة الكون). يُفترض ^{[ 10 ]} أنه على عكس النجوم العادية (التي تُصدر إشعاعًا بسبب ضغط الجاذبية والاندماج النووي)، ستكون النجوم البوزونية شفافة وغير مرئية. إن الجاذبية الهائلة لنجم بوزوني مضغوط ستؤدي إلى انحناء الضوء حوله، مما يخلق منطقة فارغة تشبه ظل أفق حدث الثقب الأسود . ومثل الثقب الأسود، سيمتص النجم البوزوني المادة العادية من محيطه، ولكن نظرًا لشفافيته، ستكون المادة (التي من المحتمل أن تسخن وتشع إشعاعًا) مرئية في مركزه. كما توجد نماذج لنجوم بوزونية دوارة. وعلى عكس الثقوب السوداء، تتميز هذه النجوم بزخم زاوي كمي ، وتكون كثافة طاقتها على شكل حلقة ، وهو ما يمكن فهمه كنتيجة للتشوه الناتج عن قوى الطرد المركزي . ^{[ 11 ]}

لا توجد أدلة قوية على وجود مثل هذه النجوم. مع ذلك، قد يصبح من الممكن رصدها من خلال الإشعاع الثقالي المنبعث من زوج من النجوم البوزونية التي تدور في مدار مشترك. ^{[ 12 ] [ 13 ]} يُعتقد أن GW190521 ، وهو أقوى اندماج لثقب أسود تم تسجيله على الإطلاق، قد يكون اصطدامًا مباشرًا بين نجمين بوزونيين. ^{[ 14 ]} إضافةً إلى ذلك، قد تتداخل إشارات الموجات الثقالية الناتجة عن اندماجات النجوم البوزونية الثنائية المدمجة مع تلك الناتجة عن اندماجات الثقوب السوداء، مما يشير إلى أن بعض رصدات الموجات الثقالية التي فُسِّرت على أنها صادرة عن نظام ثنائي من الثقوب السوداء قد تكون في الواقع صادرة عن نظام ثنائي من النجوم البوزونية. ^{[ 15 ]} قد يكون الرفيق غير المرئي لنجم شبيه بالشمس، والذي رصدته مهمة غايا، ثقبًا أسود أو نجمًا بوزونيًا أو نجمًا غريبًا من أنواع أخرى. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Boson stars may have formed through gravitational collapse during the primordial stages of the Big Bang.^[18] At least in theory, a supermassive boson star could exist at the core of a galaxy, resulting in effects similar to a supermassive black hole.^[19] However, more recent general-relativistic magnetohydrodynamic simulations, combined with imaging performed by the Event Horizon Telescope, is believed to have largely ruled out the possibility that Sagittarius A*, the supermassive object at the center of the Milky Way, could be a boson star.^[20]

Bound states in cosmological bosonic fields have also been proposed as an alternative to dark matter.^[21] The dark matter haloes surrounding most galaxies might be viewed as enormous "boson stars."^[22]

Compact boson stars and boson shells are often modelled using massive bosonic fields, such as complex scalar fields and U(1) gauge fields, coupled to gravity. The presence of a positive or negative cosmological constant in the theory facilitates a study of these objects in de Sitter and anti-de Sitter spaces.^{[23][24][25][26][27]}

By changing the potential associated with the matter model, different families of boson star models can be obtained. The so-called solitonic potential, which introduces a degenerate vacuum state at a finite value of the field amplitude, can be used to construct boson star models so compact that they possess a pair of photon orbits, one of which is stable.^[28] Because they trap light, such boson stars could mimic much of the observational phenomenology of black holes.

Boson stars composed of elementary particles with spin-1 have been labelled Proca stars.^[29]

في نظرية الجاذبية الكمومية الحلقية ، يُعدّ نجم بلانك جرمًا فلكيًا افتراضيًا ممكنًا ، يتشكل عندما تصل كثافة طاقة نجم منهار إلى كثافة طاقة بلانك . في ظل هذه الظروف، وبافتراض تكميم الجاذبية والزمكان ، تنشأ "قوة" تنافرية مستمدة من مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ . بعبارة أخرى، إذا كانت الجاذبية والزمكان مُكمّمين، فإن تراكم الكتلة والطاقة داخل نجم بلانك لا يمكن أن ينهار إلى ما بعد هذا الحد ليشكل تفردًا جاذبيًا، لأنه سيخالف مبدأ عدم اليقين للزمكان نفسه. ^{[ 30 ]}

النجوم الكواركية هي أجسام افتراضية نشأت من المستعرات العظمى أو الانفجار العظيم. يُفترض أنها ذات كتلة كافية لثني الزمكان بدرجة تسمح لبعض الضوء، وليس كله، بالهروب من سطحها. ومن المتوقع أن تكون هذه النجوم أكثر كثافة من النجوم النيوترونية أو حتى النجوم الكواركية. ^{[ 31 ]}

في الميكانيكا النيوتونية ، تُسمى الأجسام ذات الكثافة الكافية لحبس أي ضوء منبعث منها بالنجوم المظلمة ، ^{[ 32 ]} على عكس الثقوب السوداء في النسبية العامة . مع ذلك، يُستخدم الاسم نفسه لوصف "نجوم" قديمة افتراضية استمدت طاقتها من المادة المظلمة . ^{[ 33 ]} قد تمنع التأثيرات الكمومية تكوّن الثقوب السوداء الحقيقية، وتُفضي بدلاً منها إلى ظهور كيانات كثيفة تُسمى النجوم السوداء . ^{[ 34 ]}

• شبه نجم
• كوارك نوفا
• ضغط انحلال الإلكترون

• ميلر، جيه سي؛ شهباز، تي؛ نولان، إل إيه (1997). "هل تُشكّل النجوم من نوع Q تهديدًا خطيرًا للمرشحين المحتملين للثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية؟". الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية . 294 (2): L25– L29. arXiv : astro-ph/9708065 . doi : 10.1111/j.1365-8711.1998.01384.x . S2CID 715726 . 
• أبراموفيتش، ماريك أ.؛ كلوزنياك، فلوديك؛ لاسوتا، جان بيير (2002). "لا يوجد دليل رصدي على أفق حدث الثقب الأسود". علم الفلك والفيزياء الفلكية . 396 (3): L31– L34. arXiv : astro-ph/0207270 . Bibcode : 2002A & A...396L..31A . doi : 10.1051/0004-6361:20021645 . S2CID 9771972 . 
• "هل يمكن أن تكشف نجوم البريون عن حقيقة خفية؟" . مجلة نيو ساينتست . العدد  2643. 6 فبراير 2008.
• "قد تتمكن النجوم الصغيرة من تجنب مصير الثقب الأسود" . مجلة نيو ساينتست . العدد  2472. 6 نوفمبر 2008.
• داي، دي تشانغ؛ لو، آرثر؛ ستارك مان، غلين؛ ستويكوفيتش، ديجان (2010). "النجوم الكهروضعيفة: كيف يمكن للطبيعة أن تستفيد من الوقود النهائي للنموذج القياسي". مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية . 2010 (12): 004. arXiv : 0912.0520 . Bibcode : 2010JCAP...12..004D . doi : 10.1088/1475-7516/2010/12/004 . S2CID 118417017 . 
• "يقترح المنظرون طريقة جديدة للتألق - ونوعًا جديدًا من النجوم: 'إلكتروويك'"" . ساينس ديلي . 15 ديسمبر 2009. تم الاطلاع عليه في 16 ديسمبر 2009. "
• "طريقة جديدة للتألق، نوع جديد من النجوم" . سبيس ديلي . 16 ديسمبر 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 ديسمبر 2009 .
• «يقترح علماء الفلك طريقة جديدة للتألق - ونوعًا جديدًا من النجوم» . مجلة علم الفلك . 15 ديسمبر 2009. تاريخ الاطلاع: 16 ديسمبر 2009 .
• "علماء الفلك يتوقعون ظهور فئة جديدة من النجوم "الكهرومغناطيسية الضعيفة" . مراجعة التكنولوجيا . 10 ديسمبر 2009. مؤرشف من الأصل في 19 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 16 ديسمبر 2009 .
• فييرو، تيودور (15 ديسمبر 2009). "نوع جديد من الأجرام الكونية: النجوم الكهروضعيفة" . سوفتبيديا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 ديسمبر 2009 .
• داي، دي تشانغ؛ لو، آرثر؛ ستارك مان، غلين؛ ستويكوفيتش، ديجان (2010). "النجوم الكهروضعيفة: كيف يمكن للطبيعة أن تستفيد من الوقود النهائي للنموذج القياسي". مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية . 2010 (12): 004. arXiv : 0912.0520 . Bibcode : 2010JCAP...12..004D . doi : 10.1088/1475-7516/2010/12/004 . S2CID 118417017 .