Mi a neutroncsillag? / Astronomy Essentials
Artist ‘ s concept of a neutron star. A csillag apró mérete és extrém sűrűsége hihetetlenül erős gravitációt ad a felszínén. Így ez a kép ábrázolja a neutroncsillag körüli teret, mint ívelt. Kép via Raphael.concorde / Daniel Molibdenum / NASA / Wikimedia Commons.
amikor – élete végén-egy hatalmas csillag felrobban szupernóvaként, magja összeomlik, hogy apró és szuperdenzív objektumként végződjön, nem sokkal több, mint a Nap tömege., Ezek a felrobbant csillagok kis, hihetetlenül sűrű magjai neutroncsillagok. Az univerzum legbizarrabb tárgyai közé tartoznak.
egy tipikus neutroncsillag körülbelül 1, 4-szerese a Nap tömegének, de körülbelül két naptömegig terjed. Most vegye figyelembe, hogy a napunk körülbelül 100-szorosa a Föld átmérőjének. Egy neutroncsillagban minden nagy tömegét – körülbelül kétszer annyi, mint a napunk-egy olyan csillagba szorítják, amely csak körülbelül 10 mérföld (15 km), vagy körülbelül egy földi város mérete.
tehát talán láthatja, hogy a neutroncsillagok nagyon, nagyon sűrűek!, Egy evőkanál neutroncsillag anyag súlya több mint 1 milliárd amerikai tonna (900 milliárd kg). Ez több, mint a Mount Everest súlya, a Föld legmagasabb hegye.
a neutroncsillagok a masszív csillagok összeomlott magjai. A nap tömegét nagyjából egy város átmérőjű gömbbe csomagolják. Itt van egy összehasonlítás egy neutroncsillag tipikus átmérőjével Chicago városával. Graphic via M. Coleman Miller.
így alakulnak a neutroncsillagok. Egész életük nagy részében, csillagok fenntartani egy finom egyensúlyozási aktus., A gravitáció megpróbálja összenyomni a csillagot, miközben a csillag belső nyomása kifelé tolódik. A külső nyomást a csillag magjában lévő magfúzió okozza. Ez a fúziós “égés” az a folyamat, amellyel a csillagok ragyognak.
egy szupernóva-robbanásban a gravitáció hirtelen és katasztrofálisan fölénybe kerül abban a háborúban, amelyet a csillag belső nyomásával vívott több millió vagy milliárd éve. A nukleáris üzemanyag kimerülésével és a külső nyomás eltávolításával a gravitáció hirtelen befelé tömöríti a csillagot. Lökéshullám érkezik a magba és lepattan, szétrobbantva a csillagot., Ez az egész folyamat talán néhány másodpercet vesz igénybe.
de a gravitáció győzelme még nem teljes. Mivel a csillag nagy része az űrbe fújt, a mag marad, amely csak néhányszorosa lehet A Nap tömegének. A gravitáció tovább tömöríteni, hogy egy pont, ahol az atomok annyira tömörített, s olyan közel egymáshoz, hogy az elektronok hevesen belökték a szülő magok, ötvözi a protonok alkotják neutronok.
így a neutroncsillag nevét összetételéből kapja., Amit a gravitáció teremtett, egy szuperdenzív, neutronban gazdag anyag-úgynevezett neutronium-egy városméretű gömbben.
milyen neutroncsillagok, és melyek nem. Ha a szupernóva után a csillag magjának elegendő tömege van, akkor – a jelenlegi megértés szerint-a gravitációs összeomlás folytatódik. Neutroncsillag helyett fekete lyuk alakul ki. A tömeg szempontjából a neutroncsillagok és a fekete lyukak közötti választóvonal sok vita tárgyát képezi., Az asztrofizikusok egyfajta “hiányzó tömegre” utalnak, amely körülbelül két naptömeg (egy neutroncsillag elméleti maximális tömege) és öt naptömeg (egy fekete lyuk elméleti minimális tömege) között fordul elő. Egyesek arra számítanak, hogy ezt a tömegtartót végül rendkívül könnyű fekete lyukak lakják, de eddig nem találtak semmit.
a neutroncsillag pontos belső szerkezete szintén sok vita tárgyát képezi. A jelenlegi gondolkodás az, hogy a csillag vékony vaskéreggel rendelkezik, talán egy mérföld vagy olyan vastag., Ez alatt a kompozíció nagyrészt neutronok, különféle formákat öltve, minél lejjebb vannak a neutroncsillagban.
a neutroncsillag kialakulása után nem termel saját fényt vagy hőt. Több millió év alatt a látens hő fokozatosan király egy kezdeti 600,000 Kelvin (1 millió fok), végül véget az élet, mint a hideg, halott maradványa egyszer ragyogó csillag.
mivel a neutroncsillagok olyan sűrűek, erős gravitációs és mágneses terük van., A neutroncsillag gravitációja körülbelül ezer milliárdszor erősebb, mint a Földé. Így a neutroncsillag felülete rendkívül sima; a gravitáció nem engedi, hogy bármi magas létezzen. Úgy gondolják, hogy a neutroncsillagoknak “hegyeik” vannak, de csak hüvelyk magasak.
egy pulzár anatómiája. Ezek neutroncsillagok, amelyek különös módon orientálódnak a Földhöz képest, így rendszeres időközönként “impulzust” látunk. Kép Roen Kelly-n keresztül/ Discovermagazine.com.
pulzárok: hogyan tudunk a neutroncsillagokról., Bár a neutroncsillagokat már régóta megjósolták az asztrofizikai elméletben, Az elsőt csak 1967-ben fedezték fel pulzárként Dame Jocelyn Bell Burnell. Azóta több százat fedeztek fel, köztük a Rák-köd szívében található híres pulzárt, egy szupernóva maradványot, amelyet a kínaiak 1054-ben láttak felrobbanni.
egy neutroncsillagon az intenzív mágneses mezők a rádióhullámokat két gerendára fókuszálják, amelyek mágneses pólusaiból az űrbe tüzelnek, hasonlóan a világítótorony gerendájához., Ha az objektum a Földhöz képest éppen úgy van orientálva – hogy ezek a gerendák földi szempontból láthatóvá váljanak-rendszeres és rendkívül pontos időközönként látjuk a rádiófény villanását. A neutroncsillagok valójában a kozmosz égi időmérői, pontosságuk megegyezik az atomórák pontosságával.
a neutroncsillagok rendkívül gyorsan forognak, és egy pulzár rádiósugaraival mérhetjük, hogy milyen gyorsan. A leggyorsabban forgó neutroncsillag, amelyet még felfedeztek, hihetetlen 716-szor forog másodpercenként, ami a fénysebesség körülbelül egynegyede.,
bővebben Jocelyn Bell Burnell, aki felfedezte pulzárok között
Ír csillagász Jocelyn Bell Burnell 24 éves volt, amikor észrevette, hogy a furcsa rádió impulzusok a helyet, hogy ő, meg a kollégák először szeretettel jelölt LGMs, a “kis zöld emberkék.”Később megértették, hogy az impulzusok neutroncsillagokból származnak. A földi csillagászok által rádióimpulzusok kibocsátására látott, gyorsan forgó neutroncsillagokat most Rádió pulzároknak nevezik. A kép forrása: Wikimedia Commons.
a neutroncsillagok további megnyilvánulása galaxisunkban., Becslések szerint több mint százmillió neutroncsillag van a Tejútrendszer galaxisunkban. Sokan azonban öregek és hidegek lesznek, ezért nehéz felismerni őket. A elképzelhetetlenül erőszakos neutroncsillag ütközések, amelyek közül az egyik nem volt kimutatható, 2017-ben a LIGO gravitációs hullám megfigyelőközpontok kijelölt GW170817, úgy gondolják, hogy hol nehéz elemek, mint az arany, illetve platina jönnek létre, mint a normál szupernóva-nem hittem, hogy létrehoz a szükséges nyomás, valamint a hőmérséklet.,
a szokatlanul erős mágneses mezővel rendelkező neutroncsillagot magnetárnak nevezik, amely képes a kulcsokat a zsebéből kihúzni olyan messze, mint a Hold. A magnetárok eredete nem jól ismert.
a neutroncsillagok, köztük a magnetárok és a pulzárok több kevéssé ismert jelenségért felelősek, többek között a titokzatos Gyorsrádió-Kitörésekért (FRBs) és az úgynevezett lágy Gamma-Ismétlőkért (Sgrs).
További információ a neutroncsillagokról:
M. Coleman Miller, a Marylandi Egyetem csillagászati professzora nagyszerű oldalt mutat a neutroncsillagokról.,
öt szélsőséges tény a neutroncsillagokról, a SymmetryMagazine.org
megismerése pulzárok, a világítótornyok a kozmosz, a DiscoverMagazine.com
milyen magasak a pulsar hegyei?”from LIGO
Sci fi alert! Robert L. Forward” Dragon ‘s Egg” (Out-of-print) ábrázolja a neutroncsillag felszínének képzeletbeli lakóit. Claudia megjegyezte: “aprók és sűrűek voltak (természetesen), és óriási sebességgel éltek. Rég volt, de jó olvasmányként emlékszem rá.”Andy hozzátette:” igen, emlékszem arra a könyvre! Nagyon szórakoztató., Hihetetlen azt gondolni, hogy ha egy neutroncsillag felülete milliméterrel csúszik, akkor csillagtörést okoz.”
alsó sor: a neutroncsillagok a korábban hatalmas csillagok összeomlott magjai, amelyeket szupernóva robbanások extrém sűrűségre zúztak. A neutroncsillag nem olyan sűrű, mint egy fekete lyuk, de sűrűbb, mint bármely más ismert csillagtípus.,
Andy Briggs az elmúlt 30 évben csillagászatot, asztrofizikát és információs technológiát kommunikáltott az emberekkel. Az AstroRadio (http://www.astroradio.earth) globális internetes rádiócsatornán hétfőn hallhatja heti Csillagászati és űrhírfrissítését, ahol más műsorokhoz is hozzájárul. Számos csillagászati társaságban tevékenykedett az Egyesült Királyságban, és gyakran közreműködik az Astronomy Ireland magazinban., Andy rendszeresen tart előadásokat asztrofizikával kapcsolatos témákról, mint például a gravitációs hullámok és a fekete lyukak. Katalóniában, Spanyolországban él, a lányával.