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中性子星とは何ですか? /Astronomy Essentials

中性子星のアーティストの概念。 星の小さなサイズと極端な密度は、その表面で信じられないほど強力な重力を与えます。 このようにこのイメージを描いたスペースに中性子星としている。 ラファエロ経由の画像。コンコルド/ダニエル-モリブデン/NASA/ウィキメディア-コモンズ

一生の終わりに、巨大な星が超新星として爆発すると、その核は崩壊して、私たちの太陽の質量をはるかに超えない小さくて超密度の高い物体として終わることがあります。, 爆発した星のこれらの小さく、非常に密なコアは中性子星です。 彼らは宇宙で最も奇妙なオブジェクトの一つです。

典型的な中性子星は、私たちの太陽の約1.4倍の質量を持っていますが、それらは約二つの太陽質量までの範囲です。 今私たちの太陽は地球の直径の約100倍を持っていると考えてください。 中性子星では、そのすべての大きな質量–私たちの太陽の約二倍まで–は、全体で約10マイル(15キロ)、または地上の都市の大きさについての星に絞られ

だから、おそらくあなたは中性子星が非常に、非常に密であることを見ることができます!, 中性子星の材料の大さじは1億トン(900億キログラム)以上の重さになるでしょう。 それは地球で最も高い山であるエベレストの重さ以上のものです。

中性子星は大質量星の崩壊したコアです。 彼らはおおよそ私たちの太陽の質量を都市の直径の球に詰め込みます。 ここでは、中性子星の典型的な直径とシカゴ市との比較です。 M.Coleman Millerによるグラフィック。

中性子星がどのように形成されるかは次のとおりです。 を通じて、星を維持繊細なバランス., 重力は星を圧縮しようとしますが、星の内部圧力は外側に押し出されます。 外向きの圧力は、星の核での核融合によって引き起こされます。 この融合”燃える”ことは、星が輝くプロセスです。

超新星爆発では、重力が突然、壊滅的にそれは何百万年または数十億年のために星の内部圧力で繰り広げてきた戦争で優位を取得します。 その核燃料が使い果たされ、外側の圧力が取り除かれると、重力は突然星を内側に圧縮します。 衝撃波がコアに伝わり、はね返り、星を吹き飛ばします。, この全体のプロセスは、おそらく数秒かかります。

しかし、重力の勝利はまだ完了していません。 ほとんどの星が宇宙に吹き飛ばされると、コアは残っていますが、これは私たちの太陽の数倍質量しか持たないかもしれません。 重力はそれを圧縮し続け、原子が非常に圧縮され、電子が激しくそれらの親核に押し込まれ、陽子と結合して中性子を形成する点まで圧縮し続けます。

したがって、中性子星はその組成からその名前を得る。, 重力が作り出したのは、都市サイズの球の中にある超密度中性子に富む物質-ニュートロニウムと呼ばれる物質です。

中性子星は何であり、そうではありません。 超新星の後、星のコアが十分な質量を持っていれば、現在の理解によれば、重力崩壊は続くでしょう。 中性子星の代わりにブラックホールが形成されます。 質量に関しては、中性子星とブラックホールの間の分割線は多くの議論の対象となっています。, 天体物理学者は、約二つの太陽質量(中性子星の理論的最大質量)と五つの太陽質量(ブラックホールの理論的最小質量)の間に生じる一種の”欠けている質量” あることができると見込んで質量ブラケットとして相応しくないと認められた人口による超軽量ブラックホールだが、現在までになされていた。

中性子星の正確な内部構造も多くの議論の対象となっています。 現在の考え方は、星が鉄の薄い地殻、おそらくマイルかそこらの厚さを持っているということです。, その下では、組成は主に中性子であり、中性子星の中でさらにさまざまな形をとっています。

中性子星は、その形成後にそれ自身の光や熱を生成しません。 何百万年もの間、その潜熱は初期の600,000度ケルビン(華氏1万度)から徐々に冷却され、最終的にはかつて輝かしい星の冷たい死んだ残骸としての人生を終わらせるでしょう。

中性子星は非常に密度が高いため、強い重力と磁場を持っています。, 中性子星の重力は地球のそれよりも約千億倍強いです。 したがって、中性子星の表面は非常に滑らかであり、重力は背の高いものが存在することを許さない。 中性子星は”山”を持つと考えられていますが、それらはわずかインチの高さです。

パルサーの解剖学。 それらは地球に関して特定の方法で配向している中性子星であるため、一定の間隔で”パルス”を見ることができます。 ローン-ケリーの画像/Discovermagazine.com.

パルサー:中性子星についてどのように知っていますか。, 中性子星は長い間天体物理学理論で予測されていましたが、最初のものがデイム-ジョセリン-ベル-バーネルによってパルサーとして発見されたのは1967年までではありませんでした。 それ以来、1054年に中国人によって爆発すると見られる超新星残骸である蟹星雲の中心にある有名なパルサーを含む、さらに何百もの発見がありました。

中性子星では、強い磁場が、灯台のビームのように、その磁極から空間に発射する二つのビームに電波を集中させます。, オブジェクトが地球に対してちょうどそう向けられている場合–これらのビームが私たちの地上の視点から見えるようになるように–私たちは定期的 中性子星は、実際には、宇宙の天のタイムキーパーであり、その精度は原子時計に匹敵します。

中性子星は非常に急速に回転し、パルサーのラジオビームを使ってどれだけ速く測定することができます。 まだ発見された最も速い回転中性子星は、光の速度の約四分の一である毎秒716回の信じられないほどの回転をします。,

パルサーを発見したジョセリン-ベル-バーネルについての詳細を読む

アイルランドの天文学者ジョセリン-ベル-バーネルは24歳で、彼女と彼女の同僚が最初に愛情を込めてLGMsとラベル付けした宇宙からの奇妙なラジオパルスに気づいたとき、”リトル-グリーン-メン”のために、LGMsとラベル付けした。”その後、彼らはパルスが中性子星から来たことを理解しました。 地上の天文学者によって電波パルスを放出するために見られる高速回転中性子星は、現在、電波パルサーと呼ばれている。 ウィキメディア-コモンズ経由の画像。

私たちの銀河系における中性子星のより多くの現れ。, 私たちの天の川銀河には億以上の中性子星があると推定されています。 しかし、多くは古くて寒いので、検出するのが難しいでしょう。 2017年にLIGO重力波観測所によって検出され、GW170817と指定された想像を絶するほど激しい中性子星の衝突は、通常の超新星が必要な圧力と温度を生成するとは考えられていないため、金や白金のような重元素が生成される場所であると考えられている。,

異常に強い磁場を持つ中性子星は、月のように遠くからあなたのポケットから鍵を引き出すことができるmagnetarとして知られています。 マグネターの起源はよくわかっていません。

マグネターやパルサーを含む中性子星は、神秘的な高速電波バースト(FRBs)やいわゆるソフトガンマリピーター(SGRs)を含むいくつかのほとんど理解されていない現象の原因であると考えられている。

中性子星についての詳細を読む:

メリーランド大学の天文学の教授であるM.Coleman Millerは、中性子星に関する素晴らしいページを持っています。,

中性子星についての五つの極端な事実、からSymmetryMagazine.org

パルサー、宇宙の灯台を知ることからDiscoverMagazine.com

パルサーの山はどのくらい高いですか?”LIGOから

サイファイアラート! Robert L.Forwardによる”Dragon’S Egg”(絶版)は、中性子星の表面の想像上の住人を描いています。 クラウディアはコメントした:”彼らは(もちろん)小さくて密集しており、驚異的なスピードで生きていた。 それはしばらくしていますが、私は良い読みとしてそれを覚えています。”アンディは追加:”はい、私はその本を覚えています! 非常に面白い。, 中性子星の表面がミリメートルほど滑った場合、星震を引き起こすと考えるのは信じられないほどです。”

ボトムライン:中性子星は、超新星爆発によって極端な密度に粉砕された以前の大質量星の崩壊したコアです。 中性子星はブラックホールほど密度が高くはありませんが、他の既知のタイプの星よりも密度が高いです。,

アンディ-ブリッグスは、過去30年間、天文学、天体物理学、情報技術を人々に伝えてきました。 彼の毎週の天文学と宇宙のニュースの更新は、月曜日に、グローバルインターネットラジオチャンネルAstroRadio(http://www.astroradio.earth)で聞くことができます。 彼はイギリスの多くの天文学の社会で活動しており、天文学アイルランド誌に頻繁に寄稿しています。, また、重力波やブラックホールなどの天体物理学関連のテーマについて定期的に講義を行っています。 スペインのカタルーニャ州に娘とともに住んでいる。p>