واكنش هسته‌اي از نوع چهارم چيست و در چه مكان‌هايي روي خواهد داد ؟
همانطور كه ميدانيم يك ابر نو اختر ( supernova ) بعد از مدتي نور دهي شديد در پايان عمر خود و بعد از طي مراحل بخصوصي منفجر شده و مقداري از جرم آن به خارج پرتاب ميشود ، ولي بيشتر جرم آن به طرف مركز جاذبه سقوط كرده و الكترون‌ها و پروتون‌هاي عناصر موجود ، تحت شرايطي ادغام و تبديل به نوترون‌ها ميشوند . از اينرو آنها را ستارگان نوتروني ناميده‌اند ، بديهي است كه جرم حجمي ( چگالي ) اين اجرام بسيار زياد است ، در اين حالت بخصوص از ماده ، فضاي داخل اتم و فضاي بين اتم‌ها حذف شده است و نوترون‌ها تقريبا در كنار همديگر به رديف و منظم چيده شده‌اند ، يك قاشق چاي خوري ( تقريبا يك سانتي متر مكعب ) از اين ماده ، يك ميليارد تن جرم دارد ، اما نكته حائز اهميت اين است كه جرم اينگونه اجرام سماوي ثابت نمي‌ماند ، زيرا آنها به واسطه داشتن نيروي گرانشي بسيار قوي ، شروع به بلعيدن مواد در حوزه جاذبه خود مي‌كنند و رفته رفته به جرم آنها افزوده ميشود ، ابتدا گازها جذب آنها شده و بعضي از آنها ميتوانند ستارگان را در كام خود فرو برند و سرنوشت مواد جذب شده ، تبديل شدن به نوكلئون‌ها ( پروتون‌ها و نوترون‌ها ) و الحاق به پيكره سياه‌چاله است . همانطور كه ميدانيم اسم اين اجرام را به اين دليل سياه‌چاله گذاشته‌اند كه نور و بهتر است بگوييم امواج الكترومغناطيس توان خروج و فرار از ميدان گرانشي آنها را ندارند . مسئله مهم ديگر اين است كه سياه‌چاله‌ها در تراكم جرم در پيكره خود محدوديت دارند ، يعني همانطور كه ستارگان در تراكم گاز در خود محدوديت دارند و جرم اضافي ستارگان باعث كوتاه شدن عمر ، عدم تعادل و در نهايت انفجار آنها ميشود . با افزايش جرم سياه‌چاله‌ها ، فشار در داخل آنها به بينهايت ميل ميكند و تحمل اين فشار براي نوترون‌ها و ... غير ممكن خواهد بود ، نوترون‌ها مجبورند در هم ادغام شده و تركيب شوند ، يعني در هم فرو روند و ذرات جديد را بوجود آورند كه اين تبديلات ذرات به يكديگر در عالم فيزيكي همواره انرژي‌زا است و يك نوع واكنش هسته‌اي محسوب ميشوند . جرم بعضي از اين سياه‌چاله‌ها چند هزار برابر جرم خورشيد ما تخمين زده ميشود .
شكل فوق چينش نوترون‌ها را در حالت هرمي شكل نشان ميدهد ، البته اين شكل صرفا يك مثال هندسي ساده جهت درك چينش نوترون‌ها در داخل يك سياه‌چاله است و شكل هندسي واقعي يك سياه‌چاله بسته به سرعت دوران ( سرعت زاويه‌اي ) ميتواند از يك كره تا شايد يك تورس ( Torus ) متغير باشد ، يعني تصوير زير !
علت اختيار شكل تورس براي بعضي از سياه‌چاله‌ها اين است كه سرعت دوران ( سرعت زاويه‌اي ) بعضي از آنها آنقدر زياد است كه نيروي گريز از مركز باعث پخ و تو خالي شدن آنها ميشود ، سرعت دوران بعضي از آنها چند هزار دور در ثانيه تخمين زده ميشود و سرعت حركت بعضي از ستارگان نوتروني 4000 كيلومتر بر ثانيه اندازه گيري شده است . طبق تعريف ، يك ستاره نوتروني بعد از افزايش جرم و چند برابر شدن جرمش ، سياه‌چاله ناميده ميشود كه در كل معني و مفهوم يكساني دارند ، يعني اجرام سماوي كه ماهيت و جنس آنها از نوترون‌هاست كه ميتوانند در مشخصات فيزيكي بسيار متنوع و گوناگون نيز باشند .
