artistens koncept av en neutronstjärna. Stjärnans lilla storlek och extrema densitet ger den otroligt kraftfull gravitation vid dess yta. Således visar denna bild utrymmet runt neutronstjärnan som krökt. Bild via Raphael.concorde/ Daniel Molybden/ NASA/ Wikimedia Commons.

När – I slutet av sitt liv-en massiv stjärna exploderar som en supernova, dess kärna kan kollapsa för att hamna som en liten och superdense objekt med inte mycket mer än vår solens massa., Dessa små, otroligt täta kärnor av exploderade stjärnor är neutronstjärnor. De är bland de mest bisarra föremålen i universum.

en typisk neutronstjärna har ungefär 1,4 gånger solens massa, men de sträcker sig upp till cirka två solmassor. Tänk nu på att vår sol har cirka 100 gånger jordens diameter. I en neutronstjärna pressas all sin stora massa – upp till ungefär dubbelt så mycket som vår sol – in i en stjärna som bara är cirka 15 km över, eller ungefär lika stor som en jordisk stad.

så kanske du kan se att neutronstjärnor är mycket, mycket täta!, En matsked neutronstjärnmaterial skulle väga mer än 1 miljard amerikanska ton (900 miljarder kg). Det är mer än vikten av Mount Everest, jordens högsta berg.

neutronstjärnor är de kollapsade kärnorna av massiva stjärnor. De packar ungefär massan av vår sol i en sfär med en stads diameter. Här är en jämförelse av en neutronstjärnas typiska diameter med staden Chicago. Grafisk via M. Coleman Miller.

Så här bildar neutronstjärnor. Under en stor del av sitt liv upprätthåller stjärnor en delikat balansakt., Gravity försöker komprimera stjärnan medan stjärnans inre tryck utövar ett utåt tryck. Det yttre trycket orsakas av kärnfusion i stjärnans kärna. Denna fusion ”brinnande” är den process genom vilken stjärnor lyser.

i en supernova-explosion får gravitationen plötsligt och katastrofalt övertaget i kriget som den har fört med stjärnans inre tryck i miljoner eller miljarder år. Med sitt kärnbränsle uttömt och det yttre trycket avlägsnat komprimerar gravitationen plötsligt stjärnan inåt. En chockvåg färdas till kärnan och returer, blåser stjärnan ifrån varandra., Hela processen tar kanske ett par sekunder.

men Gravitys seger är ännu inte klar. Med större delen av stjärnan blåst ut i rymden, förblir kärnan, som bara kan ha ett par gånger massan av vår sol. Gravity fortsätter att komprimera den, till en punkt där atomerna blir så komprimerade och så nära varandra att elektroner våldsamt kastas in i sina moderkärnor, som kombinerar med protonerna för att bilda neutroner.

således får neutronstjärnan sitt namn från dess sammansättning., Vad gravity har skapat är ett superdense, neutronrikt material – kallat neutronium-i en stadsstor sfär.

vilka neutronstjärnor är och är inte. Om kärnan i stjärnan efter supernova har tillräckligt med massa, så – enligt nuvarande förståelse-kommer gravitationskollapsen att fortsätta. Ett svart hål kommer att bildas istället för en neutronstjärna. När det gäller massa är skiljelinjen mellan neutronstjärnor och svarta hål föremål för mycket debatt., Astrofysiker hänvisar till en slags ”saknad massa” som förekommer mellan cirka två solmassor (den teoretiska maximala massan av en neutronstjärna) och fem solmassor (den teoretiska minsta massan av ett svart hål). Vissa förväntar sig att denna massfäste så småningom kommer att hittas befolkas av ultralätta svarta hål, men hittills har ingen hittats.

den exakta interna strukturen hos en neutronstjärna är också föremål för mycket debatt. Nuvarande tänkande är att stjärnan har en tunn skorpa av järn, kanske en mil eller så tjock., Under det är kompositionen till stor del neutroner, med olika former ju längre ner i neutronstjärnan de är.

en neutronstjärna genererar inte något eget ljus eller värme efter bildandet. Under miljontals år kommer dess latenta värme gradvis att svalna från en intial 600,000 grader Kelvin (1 miljon grader Fahrenheit), som så småningom slutar sitt liv som den kalla, döda återstoden av en en gång strålande stjärna.

eftersom neutronstjärnor är så täta har de intensiva gravitations-och magnetfält., Gravitationen hos en neutronstjärna är ungefär tusen miljarder gånger starkare än jordens. Således är ytan på en neutronstjärna mycket jämn; gravitationen tillåter inte något högt att existera. Neutronstjärnor tros ha ”berg”, men de är bara inches tall.

anatomi av en pulsar. De är neutronstjärnor som är orienterade på ett visst sätt med avseende på jorden, så att vi ser dem ”puls” med jämna mellanrum. Bild via roen Kelly/ Discovermagazine.com.

Pulsars: hur vi vet om neutronstjärnor., Även om neutronstjärnor länge förutspåddes i astrofysisk teori, var det inte förrän 1967 som den första upptäcktes, som en pulsar, av Dame Jocelyn Bell Burnell. Sedan dess har hundratals fler upptäckts, inklusive den berömda pulsaren i hjärtat av Krabbnebulosan, en supernova-kvarleva som sågs explodera av kineserna 1054.

på en neutronstjärna fokuserar intensiva magnetfält radiovågor i två strålar som skjuter ut i rymden från sina magnetiska poler, ungefär som strålen på en fyr., Om objektet är orienterat just så med avseende på jorden – så att dessa strålar blir synliga från vår jordiska synvinkel-ser vi blixtar av radioljus med regelbundna och extremt exakta intervall. Neutronstjärnor är faktiskt kosmos himmelska tidtagare, deras noggrannhet som nitar atomur.

neutronstjärnor roterar extremt snabbt, och vi kan använda radiobalkarna på en pulsar för att mäta hur snabbt. Den snabbast roterande neutronstjärnan som ännu upptäckts roterar en otrolig 716 gånger per sekund, vilket är ungefär en fjärdedel av ljusets hastighet.,

Läs mer om Jocelyn Bell Burnell, som upptäckte pulsars

Irländsk astronom Jocelyn Bell Burnell var 24 år gammal när hon märkte de udda radiopulserna från rymden som hon och hennes kollegor vid första kärleksfullt märkta LGMs, för ”little green men.”Senare förstod de att pulserna kom från neutronstjärnor. Snabba neutronstjärnor som ses av jordiska astronomer för att avge radiopulser kallas nu radiopulsars. Bild via Wikimedia Commons.

fler manifestationer av neutronstjärnor i vår galax., Det beräknas finnas mer än hundra miljoner neutronstjärnor i Vintergatan. Men många kommer att vara gamla och kalla, och därför svåra att upptäcka. De ofattbart våldsamma neutronstjärnkollisionerna, varav en upptäcktes 2017 av LIGO gravitationsvågsobservatorierna och utsedda GW170817, tros vara där tunga element som guld och platina skapas, eftersom normala supernovor inte tros generera nödvändiga tryck och temperaturer.,

en neutronstjärna som har ett onormalt starkt magnetfält är känd som en magnetar, som kan dra nycklarna ur fickan från så långt bort som månen. Ursprunget till magnetarer är inte väl förstått.

neutronstjärnor, inklusive magnetarer och pulsarer, tros vara ansvariga för flera föga förstådda fenomen, inklusive de mystiska snabba Radiobrytningarna (FRBs) och de så kallade mjuka Gamma-Repeaterna (SGRs).

Läs mer om neutronstjärnor:

M. Coleman Miller, professor i astronomi vid University of Maryland, har en bra sida på neutronstjärnor.,

fem extrema fakta om neutronstjärnor, från SymmetryMagazine.org

lära känna pulsarer, kosmos fyrar, från DiscoverMagazine.com

hur höga är pulsar ’ berg?”från LIGO

Sci fi varning! ”Dragon’ s Egg ” av Robert L. Forward (Out-of-print) visar de imaginära invånarna på ytan av en neutronstjärna. Claudia kommenterade: ”de var små och täta (naturligtvis) och levde i en enorm hastighet. Det var ett tag sen, men jag minns det som en bra läsning.”Andy tillade:” Ja, jag minns den boken! Mycket underhållande., Det är otroligt att tro att om ytan på en neutronstjärna glider med så lite som en millimeter, orsakar det en starquake.”

Bottom line: neutronstjärnor är de kollapsade kärnorna av tidigare massiva stjärnor som har krossats till en extrem densitet av supernova explosioner. En neutronstjärna är inte lika tät som ett svart hål, men den är tätare än någon annan känd typ av stjärna.,

Andy Briggs har spenderat de senaste 30 åren med att kommunicera astronomi, astrofysik och informationsteknik till människor. Du kan höra hans veckovisa astronomi och rymdnyhetsuppdatering, på måndagar, på den globala internetradiokanalen Astraradio (http://www.astroradio.earth), där han också bidrar till andra program. Han har varit aktiv i många astronomi samhällen i Storbritannien och är en frekvent bidragsgivare till Astronomy Ireland magazine., Andy föreläser också regelbundet om astrofysikrelaterade teman som gravitationsvågor och svarta hål. Han bor i Katalonien, Spanien, med sin dotter.