gwiazdy neutronowe to pozostałości olbrzymich gwiazd, które zginęły w ognistej eksplozji znanej jako supernowa. Po takim wybuchu rdzenie tych dawnych gwiazd kompaktują się w ultradense obiekt z masą słońca upakowaną w kulę wielkości miasta.
jak powstają gwiazdy neutronowe?,
zwykłe gwiazdy zachowują swój kulisty kształt, ponieważ podnosząca się grawitacja ich gigantycznej masy próbuje przyciągnąć ich gaz w kierunku centralnego punktu, ale jest zrównoważona przez energię z fuzji jądrowej w ich rdzeniach, która wywiera ciśnienie zewnętrzne, według NASA. Pod koniec życia gwiazdy o masie od czterech do ośmiu razy większej od masy Słońca przepalają się przez dostępne im paliwo i ich wewnętrzne reakcje fuzyjne ustają. Zewnętrzne warstwy gwiazd szybko zapadają się do wewnątrz, odbijając się od grubego jądra, a następnie wybuchając ponownie jako gwałtowna supernowa.,
ale gęste jądro nadal się załamuje, generując ciśnienie tak wysokie, że protony i elektrony są ściskane razem w neutrony, a także lekkie cząstki zwane neutrinami, które uciekają do odległego wszechświata. Efektem końcowym jest gwiazda o masie 90% neutronów, której nie można mocniej ścisnąć, a tym samym gwiazda neutronowa nie może się dalej rozpadać.
charakterystyka gwiazdy neutronowej
astronomowie po raz pierwszy teoretyzowali na temat istnienia tych dziwacznych Bytów gwiezdnych w latach 30., krótko po odkryciu neutronu., Ale dopiero w 1967 roku naukowcy mieli dobre dowody na istnienie gwiazd neutronowych w rzeczywistości. Absolwentka Jocelyn Bell z Uniwersytetu Cambridge w Anglii zauważyła dziwne impulsy w swoim radioteleskopie, przybywające tak regularnie, że początkowo myślała, że mogą być sygnałem z obcej cywilizacji, według Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego. Wzorce okazały się nie być E. T., ale raczej promieniowaniem emitowanym przez gwałtownie wirujące gwiazdy neutronowe.,
supernowa, która daje początek gwieździe neutronowej, przekazuje dużą ilość energii zwartemu obiektowi, powodując, że obraca się on na swojej osi od 0,1 do 60 razy na sekundę i do 700 razy na sekundę. Potężne pola magnetyczne tych jednostek wytwarzają potężne kolumny promieniowania, które mogą przechodzić przez ziemię jak promienie latarni, tworząc coś, co jest znane jako pulsar.
właściwości gwiazd neutronowych są zupełnie nie z tego świata — jedna łyżeczka materiału neutronowo-gwiazdowego ważyłaby miliard ton., Jeśli w jakiś sposób staniesz na ich powierzchni bez umierania, doświadczysz siły grawitacji 2 miliardy razy silniejszej niż to, co czujesz na Ziemi.
pole magnetyczne zwykłej gwiazdy neutronowej może być tryliony razy silniejsze niż ziemskie. ale niektóre gwiazdy neutronowe mają jeszcze bardziej ekstremalne pole magnetyczne, tysiąc lub więcej razy większe niż przeciętna gwiazda neutronowa. Tworzy to obiekt znany jako magnetar.
wstrząsy gwiazdowe na powierzchni magnetaru — odpowiednika ruchów skorupy ziemskiej powodujących trzęsienia ziemi — mogą uwalniać ogromne ilości energii., Według NASA w ciągu jednej dziesiątej sekundy magnetar może wytworzyć więcej energii niż Słońce wyemitowało w ciągu ostatnich 100 000 lat.
badania nad gwiazdami neutronowymi
naukowcy rozważali wykorzystanie stabilnych, zegarowych impulsów gwiazd neutronowych do pomocy w nawigacji statków kosmicznych, podobnie jak wiązki GPS pomagają kierować ludźmi na Ziemi., Eksperyment na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej o nazwie Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (Sekstant) był w stanie wykorzystać sygnał z pulsarów do obliczenia położenia ISS na odległość 10 mil (16 km).
ale wiele pozostaje do zrozumienia o gwiazdach neutronowych. Na przykład w 2019 roku astronomowie zauważyli najbardziej masywną gwiazdę neutronową, jaką kiedykolwiek widziano — o masie około 2,14 razy większej od masy naszego Słońca, umieszczoną w kuli o średnicy około 20 km., Przy tej wielkości obiekt znajduje się na granicy miejsca, w którym powinien zawalić się do czarnej dziury, więc naukowcy badają go uważnie, aby lepiej zrozumieć dziwną fizykę potencjalnie w pracy, która go trzyma.
naukowcy zyskują również nowe narzędzia do lepszego badania dynamiki neutronów i gwiazd. Za pomocą laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) fizycy mogli obserwować fale grawitacyjne emitowane, gdy dwie gwiazdy neutronowe kolidują ze sobą, a następnie zderzają się., Te potężne połączenia mogą być odpowiedzialne za wytwarzanie wielu metali szlachetnych, które mamy na ziemi, w tym platyny i złota, oraz pierwiastków radioaktywnych, takich jak uran.