Niewielkie rozmiary i ekstremalna gęstość Gwiazdy nadają jej niezwykle potężną grawitację na jej powierzchni. W ten sposób obraz przedstawia przestrzeń wokół gwiazdy neutronowej jako zakrzywioną. Obraz Via Raphael.concorde / Daniel molibden/ NASA / Wikimedia Commons.

Kiedy pod koniec życia masywna gwiazda eksploduje jako supernowa, jej jądro może się zawalić, aby skończyć jako mały i superdensowny obiekt o masie niewiele większej niż masa naszego Słońca., Te małe, niezwykle gęste jądra eksplodujących gwiazd są gwiazdami neutronowymi. Należą do najdziwniejszych obiektów we wszechświecie.

typowa gwiazda neutronowa ma masę około 1,4 razy większą od masy Słońca, ale waha się do około dwóch mas Słońca. Teraz rozważ, że nasze Słońce ma około 100 razy średnicę Ziemi. W gwieździe neutronowej cała jej duża masa – do około dwa razy większa od masy naszego słońca – jest wciśnięta w gwiazdę o średnicy zaledwie 15 km lub wielkości ziemskiego miasta.

więc być może widać, że gwiazdy neutronowe są bardzo, bardzo gęste!, Łyżka materiału gwiazdy neutronowej ważyłaby ponad 1 miliard ton (900 miliardów kg). To więcej niż ciężar Mount Everest, najwyższej góry na Ziemi.

gwiazdy neutronowe są zapadniętymi rdzeniami masywnych gwiazd. Pakują mniej więcej masę naszego Słońca w kulę o średnicy miasta. Oto porównanie typowej średnicy gwiazdy neutronowej z miastem Chicago. Grafika: M. Coleman Miller.

oto jak powstają gwiazdy neutronowe. Przez większość życia gwiazdy zachowują delikatną równowagę., Grawitacja stara się kompresować gwiazdę, podczas gdy ciśnienie wewnętrzne Gwiazdy wywiera nacisk na zewnątrz. Ciśnienie zewnętrzne jest spowodowane fuzją jądrową w jądrze Gwiazdy. Ta fuzja „spalanie” jest procesem, w którym gwiazdy świecą.

w wybuchu supernowej grawitacja nagle i katastrofalnie dostaje przewagę w wojnie, którą prowadzi z wewnętrznym ciśnieniem gwiazdy przez miliony lub miliardy lat. Z wyczerpanym paliwem jądrowym i usuniętym ciśnieniem zewnętrznym, grawitacja nagle ściska gwiazdę do wewnątrz. Fala uderzeniowa przemieszcza się do rdzenia i odbija, rozbijając gwiazdę., Cały ten proces trwa może kilka sekund.

ale zwycięstwo grawitacji nie jest jeszcze zakończone. Przy większości gwiazd wyrzuconych w Przestrzeń Kosmiczną pozostaje jądro, które może posiadać tylko kilka razy większą masę niż nasze Słońce. Grawitacja nadal ją kompresuje, do momentu, w którym atomy stają się tak zwarte i tak blisko siebie, że elektrony są gwałtownie wepchnięte do macierzystych jąder, łącząc się z protonami, tworząc neutrony.

stąd nazwa gwiazdy neutronowej pochodzi od jej składu., Grawitacja stworzyła superdensowny, bogaty w neutrony materiał-zwany neutronium-w kuli wielkości miasta.

czym są gwiazdy neutronowe, a czym nie. Jeśli po supernowej jądro gwiazdy ma wystarczającą masę, to – zgodnie z obecnym rozumieniem-zapadanie grawitacyjne będzie kontynuowane. Zamiast gwiazdy neutronowej utworzy się czarna dziura. Pod względem masy linia podziału między gwiazdami neutronowymi a czarnymi dziurami jest przedmiotem wielu dyskusji., Astrofizycy odnoszą się do rodzaju „brakującej masy”, występującej pomiędzy dwoma masami słonecznymi (teoretyczna maksymalna masa gwiazdy neutronowej) i pięcioma masami słonecznymi (teoretyczna minimalna masa czarnej dziury). Niektórzy spodziewają się, że ten wspornik masy zostanie ostatecznie wypełniony ultralekkimi czarnymi dziurami, ale do tej pory nie znaleziono żadnych.

dokładna struktura wewnętrzna gwiazdy neutronowej jest również przedmiotem wielu dyskusji. Obecnie uważa się, że gwiazda posiada cienką skorupę żelaza, być może grubą na kilometr., Pod tym, składem są w dużej mierze neutrony, przybierając różne formy im dalej w gwiazdy neutronowej się znajdują.

gwiazda neutronowa po jej powstaniu nie wytwarza własnego światła ani ciepła. W ciągu milionów lat jej utajone ciepło będzie stopniowo ochładzać się z intial 600,000 stopni Kelvina (1 milion stopni Fahrenheita), ostatecznie kończąc swoje życie jako zimna, Martwa pozostałość po niegdyś chwalebnej gwieździe.

ponieważ gwiazdy neutronowe są tak gęste, że mają intensywne pola grawitacyjne i magnetyczne., Grawitacja gwiazdy neutronowej jest tysiąc miliardów razy silniejsza niż ziemska. W ten sposób powierzchnia gwiazdy neutronowej jest wyjątkowo gładka; grawitacja nie pozwala na istnienie niczego wysokiego. Uważa się, że gwiazdy neutronowe mają „góry”, ale mają tylko centymetry wysokości.

Anatomia pulsara. Są to gwiazdy neutronowe zorientowane w szczególny sposób względem Ziemi tak, że widzimy je” pulsujące ” w regularnych odstępach czasu. Autor: Roen Kelly/ Discovermagazine.com.

Pulsary: skąd wiemy o gwiazdach neutronowych., Chociaż gwiazdy neutronowe były długo przewidywane w teorii astrofizycznej, dopiero w 1967 roku została odkryta jako pulsar przez Dame Jocelyn Bell Burnell. Od tego czasu odkryto kolejne setki, w tym słynny pulsar w sercu Mgławicy Kraba, pozostałość po supernowej, która eksplodowała przez Chińczyków w 1054 roku.

na Gwieździe neutronowej intensywne pola magnetyczne skupiają fale radiowe na dwie wiązki wystrzeliwujące w przestrzeń z jej biegunów magnetycznych, podobnie jak wiązka latarni morskiej., JeĹ „li obiekt jest tak zorientowany do ziemi – tak aby promienie te staĹ' y siÄ ™ widoczne z naszego ziemskiego punktu widzenia – widzimy rozbĺ 'yski Ĺ” wiatĹ ' a radiowego w regularnych i niezwykle precyzyjnych odstępach czasu. Gwiazdy neutronowe są w rzeczywistości niebiańskimi zegarmistrzami kosmosu, ich dokładność dorównuje dokładności zegarów atomowych.

gwiazdy neutronowe obracają się niezwykle szybko i możemy użyć wiązek radiowych pulsara do pomiaru prędkości. Najszybsza odkryta gwiazda neutronowa obraca się niewiarygodnie 716 razy na sekundę, co stanowi około jedną czwartą prędkości światła.,

Przeczytaj więcej o Jocelyn Bell Burnell, która odkryła pulsary

Irlandzka astronom Jocelyn Bell Burnell miała 24 lata, kiedy zauważyła dziwne impulsy radiowe z kosmosu, które ona i jej koledzy na początku pieszczotliwie nazwali LGMs, dla „małych zielonych mężczyzn.”Później zrozumieli, że impulsy pochodzą z gwiazd neutronowych. Szybko wirujące gwiazdy neutronowe widziane przez ziemskich astronomów do emitowania impulsów radiowych są obecnie nazywane pulsarami radiowymi. Obraz na Wikimedia Commons.

Więcej manifestacji gwiazd neutronowych w naszej galaktyce., Szacuje się, że w naszej galaktyce Drogi Mlecznej jest ponad sto milionów gwiazd neutronowych. Jednak wiele z nich będzie starych i zimnych, a zatem trudnych do wykrycia. Niewyobrażalnie gwałtowne zderzenia gwiazd neutronowych, z których jedno zostało wykryte w 2017 roku przez obserwatoria fal grawitacyjnych LIGO i oznaczone jako GW170817, są uważane za miejsce, w którym powstają ciężkie pierwiastki, takie jak złoto i platyna, ponieważ uważa się, że normalne supernowe nie wytwarzają wymaganych ciśnień i temperatur.,

gwiazda neutronowa, która ma wyjątkowo silne pole magnetyczne, nazywana jest magnetarem, zdolnym do wyciągania kluczy z kieszeni tak daleko, jak księżyc. Pochodzenie magnetarów nie jest dobrze poznane.uważa się, że gwiazdy neutronowe, w tym magnetary i Pulsary, są odpowiedzialne za kilka mało zrozumiałych zjawisk, w tym tajemnicze szybkie rozbłyski radiowe (FRBs) i tak zwane miękkie repeatery Gamma (SGR).

Czytaj więcej o gwiazdach neutronowych:

M. Coleman Miller, profesor astronomii na University of Maryland, ma świetną stronę o gwiazdach neutronowych.,

pięć ekstremalnych faktów o gwiazdach neutronowych, z SymmetryMagazine.org

poznawanie pulsarów, latarni morskich kosmosu, z DiscoverMagazine.com

jak wysokie są góry pulsara?’z LIGO

Sci fi alert! „Smocze jajo” Roberta L. Forwarda (out-of-print) przedstawia wyimaginowanych mieszkańców powierzchni gwiazdy neutronowej. Claudia skomentowała: „były małe i gęste (oczywiście) i żyły z ogromną prędkością. Minęło trochę czasu, ale pamiętam to jako dobrą lekturę.”Andy dodał:” tak, pamiętam tę książkę! Bardzo zabawne., To niewiarygodne myśleć, że jeśli powierzchnia gwiazdy neutronowej przesunie się o milimetr, spowoduje to trzęsienie ziemi.”

Reasumując: gwiazdy neutronowe to zapadnięte rdzenie wcześniej masywnych gwiazd, które zostały zmiażdżone do ekstremalnej gęstości przez wybuchy supernowych. Gwiazda neutronowa nie jest tak gęsta jak czarna dziura, ale jest gęstsza niż jakikolwiek inny znany typ Gwiazdy.,

Andy Briggs spędził ostatnie 30 lat komunikując ludziom astronomię, astrofizykę i technologie informatyczne. Jego cotygodniowe wiadomości o astronomii i kosmosie można usłyszeć w poniedziałki na globalnym internetowym kanale radiowym AstroRadio (http://www.astroradio.earth), gdzie uczestniczy również w innych programach. Był aktywny w wielu towarzystwach astronomicznych w Wielkiej Brytanii i jest częstym współpracownikiem Astronomy Ireland magazine., Andy regularnie wykłada również na tematy związane z astrofizyką, takie jak fale grawitacyjne i czarne dziury. Mieszka z córką w Katalonii w Hiszpanii.