le concept de l’Artiste d’une étoile à neutrons. La taille minuscule de l’étoile et sa densité extrême lui confèrent une gravité incroyablement puissante à sa surface. Ainsi, cette image représente l’espace autour de l’étoile à neutrons comme étant incurvé. Image via Raphaël.concorde / Daniel molybdène/ NASA / Wikimedia Commons.

lorsque, à la fin de sa vie, une étoile massive explose en tant que supernova, son noyau peut s’effondrer pour se retrouver comme un objet minuscule et superdense avec pas beaucoup plus que la masse de notre soleil., Ces petits noyaux incroyablement denses d’étoiles éclatées sont des étoiles à neutrons. Ils sont parmi les objets les plus bizarres de l’univers.

Une étoile à neutrons typique a environ 1,4 fois la masse de notre soleil, mais elle peut atteindre environ deux masses solaires. Considérons maintenant que notre soleil a environ 100 fois le diamètre de la Terre. Dans une étoile à neutrons, son grand de masse – jusqu’à deux fois plus que notre soleil – est coincé dans une étoile qui est à seulement 10 miles (15 km), soit environ la taille d’une ville terrestre.

alors peut-être Pouvez-vous voir que les étoiles à neutrons sont très, très denses!, Une cuillère à soupe de matière d’étoiles à neutrons pèserait plus de 1 milliard de tonnes américaines (900 milliards de kg). C’est plus que le poids du Mont Everest, la plus haute montagne de la Terre.

les étoiles à Neutrons sont effondrées noyaux d’étoiles massives. Ils emballent à peu près la masse de notre soleil dans une sphère du diamètre d’une ville. Voici une comparaison du diamètre typique d’une étoile à neutrons avec la ville de Chicago. Graphique par M. Coleman Miller.

Voici comment se forment les étoiles à neutrons. Tout au long de leur vie, Les stars maintiennent un équilibre délicat., La gravité tente de comprimer l’étoile tandis que la pression interne de l’étoile exerce une poussée vers l’extérieur. La pression extérieure est causée par la fusion nucléaire au cœur de l’étoile. Cette fusion « brûlante » est le processus par lequel les étoiles brillent.

dans une explosion de supernova, la gravité prend soudainement et de manière catastrophique le dessus dans la guerre qu’elle mène avec la pression interne de l’étoile depuis des millions ou des milliards d’années. Avec son combustible nucléaire épuisé et la pression extérieure supprimée, la gravité comprime soudainement l’étoile vers l’intérieur. Une onde de choc se déplace vers le noyau et rebondit, faisant exploser l’étoile., Tout ce processus prend peut-être quelques secondes.

mais la victoire de gravity n’est pas encore terminée. Avec la majeure partie de l’étoile soufflée dans l’espace, le noyau reste, qui peut ne posséder que deux fois la masse de notre soleil. La gravité continue à le comprimer, à un point où les atomes deviennent si compactés et si proches les uns des autres que les électrons sont violemment poussés dans leurs noyaux parents, se combinant avec les protons pour former des neutrons.

Donc l’étoile à neutrons tire son nom de sa composition., Ce que la gravité a créé est un matériau superdense et riche en neutrons-appelé neutronium-dans une sphère de la taille d’une ville.

ce que les étoiles à neutrons sont et ne sont pas. Si, après la supernova, le noyau de l’étoile a suffisamment de masse, alors – selon la compréhension actuelle – l’effondrement gravitationnel va continuer. Un trou noir se formera à la place d’une étoile à neutrons. En termes de masse, la ligne de démarcation entre les étoiles à neutrons et les trous noirs fait l’objet de nombreux débats., Les astrophysiciens se réfèrent à une sorte de « masse manquante”, se produisant entre environ deux masses solaires (la masse maximale théorique d’une étoile à neutrons) et cinq masses solaires (la masse minimale théorique d’un trou noir). Certains s’attendent à ce que cette tranche de masse soit éventuellement peuplée de trous noirs ultra-légers, mais jusqu’à présent, aucun n’a été trouvé.

la structure interne exacte d’une étoile à neutrons fait également l’objet de nombreux débats. La pensée actuelle est que l’étoile possède une fine croûte de fer, peut-être un mile ou si épais., En vertu de cela, la composition est en grande partie des neutrons, prenant diverses formes plus bas dans l’étoile à neutrons, ils sont.

Une étoile à neutrons ne génère pas de lumière ou de chaleur après sa formation. Au cours de millions d’années, sa chaleur latente se refroidira progressivement à partir d’un intial 600,000 degrés Kelvin (1 million de degrés Fahrenheit), mettant fin à sa vie en tant que vestige froid et mort d’une étoile autrefois glorieuse.

parce que les étoiles à neutrons sont si denses, elles ont des champs gravitationnels et magnétiques intenses., La gravité d’une étoile à neutrons est environ mille milliards de fois plus forte que celle de la Terre. Ainsi, la surface d’une étoile à neutrons est extrêmement lisse; la gravité ne permet à rien de grand d’exister. On pense que les étoiles à neutrons ont des « montagnes », mais elles ne mesurent que quelques centimètres.

Anatomie d’un pulsar. Ce sont des étoiles à neutrons qui sont orientées d’une manière particulière par rapport à la Terre, de sorte que nous les voyons « pulser” à intervalles réguliers. Image via Roen Kelly/ Discovermagazine.com.

Pulsars: comment nous savons sur les étoiles à neutrons., Bien que les étoiles à neutrons aient été prédites depuis longtemps dans la théorie astrophysique, ce n’est qu’en 1967 que la première a été découverte, en tant que pulsar, par Dame Jocelyn Bell Burnell. Depuis, des centaines d’autres ont été découvertes, dont le fameux pulsar au cœur de la nébuleuse du Crabe, un reste de supernova vu exploser par les Chinois en 1054.

sur une étoile à neutrons, des champs magnétiques intenses concentrent les ondes radio en deux faisceaux tirant dans l’espace à partir de ses pôles magnétiques, un peu comme le faisceau d’un phare., Si l’objet est exactement orienté par rapport à la Terre – de sorte que ces faisceaux deviennent visibles de notre point de vue terrestre – nous voyons des éclairs de lumière radio à des intervalles réguliers et extrêmement précis. Les étoiles à neutrons sont, en fait, les chronométreurs célestes du cosmos, leur précision rivalisant avec celle des horloges atomiques.

Les étoiles à neutrons tournent extrêmement rapidement, et nous pouvons utiliser les faisceaux radio d’un pulsar pour mesurer à quelle vitesse. L’étoile à neutrons à rotation la plus rapide encore découverte tourne 716 fois par seconde, ce qui représente environ un quart de la vitesse de la lumière.,

en savoir plus sur Jocelyn Bell Burnell, qui a découvert les pulsars

L’astronome irlandaise Jocelyn Bell Burnell avait 24 ans lorsqu’elle a remarqué les étranges impulsions radio de l’espace qu’elle et ses collègues ont d’abord affectueusement étiquetées LGMs, pour « little green men. »Plus tard, ils ont compris que les impulsions provenaient d’étoiles à neutrons. Les étoiles à neutrons à rotation rapide vues par les astronomes terrestres pour émettre des impulsions radio sont maintenant appelées pulsars radio. Image via Wikimedia Commons.

plus de manifestations d’étoiles à neutrons dans notre galaxie., On estime qu’il existe plus d’une centaine de millions d’étoiles à neutrons dans notre galaxie, la Voie Lactée. Cependant, beaucoup seront vieux et froids, et donc difficiles à détecter. Les collisions d’étoiles à neutrons d’une violence inimaginable, dont l’une a été détectée en 2017 par les observatoires D’ondes gravitationnelles LIGO et désignée GW170817, sont considérées comme l’endroit où des éléments lourds comme l’or et le platine sont créés, car les supernovae normales ne génèrent pas les pressions et les températures requises.,

Une étoile à neutrons qui a un champ magnétique anormalement fort est connue sous le nom de magnétar, capable de sortir les clés de votre poche aussi loin que la Lune. L’origine des magnétars n’est pas bien comprise.

on pense que les étoiles à neutrons, y compris les magnétars et les pulsars, sont responsables de plusieurs phénomènes peu compris, y compris les mystérieux sursauts Radio rapides (FRB) et les soi-disant répéteurs Gamma mous (SGRs).

en savoir plus sur les étoiles à neutrons:

M. Coleman Miller, un professeur d’astronomie à l’Université du Maryland, a une grande page sur les étoiles à neutrons.,

cinq faits extrêmes sur les étoiles à neutrons, de SymmetryMagazine.org

apprendre à connaître les pulsars, les phares du cosmos, de DiscoverMagazine.com

quelle est la hauteur des montagnes pulsar? »de LIGO

Sci fi alerte! « L’œuf du Dragon » de Robert L. Forward (épuisé) représente les habitants imaginaires de la surface d’une étoile à neutrons. Claudia a commenté: « ils étaient minuscules et denses (bien sûr) et vivaient à une vitesse énorme. Ça fait un moment, mais je m’en souviens comme d’une bonne lecture. »Andy a ajouté: » Oui, je me souviens de ce livre! Très divertissant., Il est incroyable de penser que si la surface d’une étoile à neutrons glisse d’un millimètre, cela provoque un tremblement d’étoiles. »

Bottom line: Les étoiles à neutrons sont les noyaux effondrés d’étoiles autrefois massives qui ont été écrasées à une densité extrême par des explosions de supernova. Une étoile à neutrons n’est pas aussi dense qu’un trou noir, mais elle est plus dense que tout autre type d’étoile connu.,

Andy Briggs a passé les 30 dernières années, la communication de l’astronomie, de l’astrophysique et de la technologie de l’information aux gens. Vous pouvez entendre sa mise à jour hebdomadaire sur l’astronomie et l’espace, le lundi, sur la chaîne de radio Internet mondiale AstroRadio (http://www.astroradio.earth), où il contribue également à d’autres programmes. Il a été actif dans de nombreuses sociétés d’astronomie au Royaume-Uni et collabore fréquemment au magazine Astronomy Ireland., Andy donne également régulièrement des conférences sur des thèmes liés à l’astrophysique tels que les ondes gravitationnelles et les trous noirs. Il vit en Catalogne, en Espagne, avec sa fille.