Glavni znanost

Astronomija zvezde nevtronov

Astronomija zvezde nevtronov
Astronomija zvezde nevtronov

Video: Infodrom: Kaj je nevtronska zvezda? 2024, Maj

Video: Infodrom: Kaj je nevtronska zvezda? 2024, Maj
Anonim

Nevtronska zvezda, kateri koli razred izredno gostih, kompaktnih zvezd, za katere velja, da so sestavljeni predvsem iz nevtronov. Nevtronske zvezde so v premeru približno 20 km. Njihove mase se gibljejo med 1,18 in 1,97 krat večje od Sonca, vendar je večina 1,35 krat večja od Sonca. Njihove povprečne gostote so torej zelo visoke - približno 10 14krat vode. To približa gostoto znotraj atomskega jedra in na nek način lahko nevtronsko zvezdo zamislimo kot velikansko jedro. Dokončno ni znano, kaj je v središču zvezde, kjer je tlak največji; teorije vključujejo hiperone, kotone in pione. Vmesni sloji so večinoma nevtroni in so verjetno v "pretočnem" stanju. Zunanja 1 km (0,6 milje) je trdna, kljub visokim temperaturam, ki lahko znašajo tudi do 1.000.000 K. Površino te trdne plasti, kjer je tlak najnižji, sestavlja izjemno gosta oblika železa.

zvezda: Nevtronske zvezde

Kadar masa ostanka jedra leži med 1,4 in približno dvema sončnima masama, menda postane nevtronska zvezda z gostoto večjo od

Druga pomembna značilnost nevtronskih zvezd je prisotnost zelo močnih magnetnih polj navzgor od 10 12 gaus (Zemljino magnetno polje je 0,5 gausa), zaradi česar se površinsko železo polimerizira v obliki dolgih verig železovih atomov. Posamezni atomi postanejo stisnjeni in podolgovati v smeri magnetnega polja in se lahko vežejo od konca do konca. Pod površino postane tlak veliko previsok, da obstajajo posamezni atomi.

Odkritje pulsarjev leta 1967 je prineslo prve dokaze o obstoju nevtronskih zvezd. Pulsarji so nevtronske zvezde, ki oddajajo impulze sevanja enkrat na rotacijo. Sevanje, ki ga oddajajo, je običajno radijsko valovanje, znano pa je tudi, da pulsarji oddajajo optične, rentgenske in valovne dolžine gama. Zelo kratka obdobja, na primer pulz Rak (NP 0532) in Vela (33 oziroma 83 milisekund), izključujejo možnost, da bi bili beli pritlikavci. Impulzi so posledica elektrodinamičnih pojavov, ki nastanejo z vrtenjem in močnim magnetnim poljem, kot v dinamo. V primeru radio pulzarjev nevtroni na površini zvezde razpadajo v protone in elektrone. Ko se ti nabiti delci sprostijo s površine, vstopijo v intenzivno magnetno polje, ki obdaja zvezdo in se vrti skupaj z njo. Delci, pospešeni do hitrosti, ki se približuje hitrosti svetlobe, oddajajo elektromagnetno sevanje s sinhrotronsko emisijo. To sevanje se sprošča kot intenzivni radijski žarki iz pulsarjevih magnetnih polov.

Številni binarni viri rentgenskih žarkov, kot je Hercules X-1, vsebujejo nevtronske zvezde. Takšni kozmični predmeti oddajajo rentgenske žarke s stiskanjem materiala iz spremljevalnih zvezd, ki se nabirajo na njihove površine.

Nevtronske zvezde so videti tudi kot predmeti, imenovani vrteči se radijski prehodi (RRAT) in kot magnetarji. RRAT-i so viri, ki oddajajo enojne radijske napade, vendar v nepravilnih intervalih, ki trajajo od štiri minute do tri ure. Vzrok pojava RRAT ni znan. Magnetarji so visoko magnetizirane nevtronske zvezde, ki imajo magnetno polje med 10 14 in 10 15 plinov.

Večina raziskovalcev verjame, da nevtronske zvezde nastanejo pri eksplozijah supernove, pri katerih se zruši osrednje jedro supernove zaustavi z naraščajočim tlakom nevtronov, saj se gostota jedra poveča na približno 10 15 gramov na kubični cm. Če je jedro, ki se ruši, bolj masivno od približno treh sončnih mas, pa nevtronske zvezde ni mogoče tvoriti in jedro bi verjetno postalo črna luknja.