Neutronové hvězdy: definice a fakta
neutronové hvězdy jsou hvězdné objekty velikosti města s hmotností asi 1, 4krát větší než Slunce. Narozen z výbušné smrti jiné, větší hvězdy, tyto drobné předměty zabalit docela úder. Pojďme se podívat na to, co jsou, jak se tvoří, a jak se liší.
stellar phoenix
Když hvězdy čtyři až osm krát hmotnější než slunce explodovat v násilné supernova, jejich vnější vrstvy mohou vypustit v často-nádherný displej, takže za malé, husté jádro, které i nadále kolaps., Gravitace tlačí materiál na sebe tak pevně, že protony a elektrony se kombinují, aby vytvořily neutrony, čímž se získá název “ neutronová hvězda.“
neutronové hvězdy zabalí svou hmotnost do průměru 20 kilometrů (12, 4 mil). Jsou tak husté, že jeden čajová lžička by vážila miliardu tun — za předpokladu, že jste se nějak podařilo zachytit vzorek, aniž by byl zajat tělo“silný gravitační tah. V průměru je gravitace na neutronové hvězdě 2 miliardkrát silnější než gravitace na Zemi., Ve skutečnosti je dostatečně silný, aby výrazně ohýbat záření z hvězdy v procesu známém jako gravitační čočkování, což astronomům vidět některé ze zadní strany hvězdy.
síla supernovy, která ji zrodila, dává hvězdě extrémně rychlou rotaci, což způsobuje, že se několikrát otáčí za sekundu. Neutronové hvězdy se mohou otáčet tak rychle, jak 43,000 krát za minutu, postupně zpomaluje v průběhu času.,
Pokud je neutronová hvězda součástí binárního systému, který přežil smrtící výbuch z jeho supernovy (nebo pokud to zachytil projíždějící společník), věci se mohou dostat ještě zajímavější. Pokud je druhá hvězda méně masivní než Slunce, vytáhne hmotu ze svého společníka do Roche laloku, balónového oblaku materiálu, který obíhá neutronovou hvězdu. Doprovodné hvězdy až 10 násobek hmotnosti Slunce vytvářejí podobné hromadné převody, které jsou více nestabilní a netrvají tak dlouho.,
hvězdy více než 10krát tak masivní jako materiál pro přenos slunce ve formě hvězdného větru. Materiál proudí podél magnetických pólů neutronové hvězdy a vytváří rentgenové pulsace při zahřátí.
do roku 2010 bylo pomocí rádiové detekce identifikováno přibližně 1 800 pulsarů, dalších 70 bylo nalezeno pomocí gama paprsků. Některé pulsary mají dokonce planety obíhající kolem nich-a některé se mohou proměnit v planety.
Typy neutronových hvězd
Některé neutronové hvězdy mají trysky materiálů streaming z nich téměř rychlostí světla., Když tyto paprsky procházejí kolem Země, blikají jako žárovka majáku. Vědci je nazývali pulsary po jejich pulzujícím vzhledu. Normální pulsary se otáčejí mezi 0, 1 a 60krát za sekundu, zatímco milisekundové pulsary mohou mít za následek až 700krát za sekundu.
Když X-ray pulsar zachytit materiál proudící z více masivní společníky, že materiál interaguje s magnetickým polem vyrábět vysoce energetické paprsky, které lze vidět v rádiové, optické, rentgenové nebo gamma-ray spektra., Protože jejich hlavní zdroj energie pochází z materiálu od jejich společníka, často se nazývají „akreční pulsary.““Spin-poháněl pulsary“jsou poháněny rotací hvězd, jako vysokoenergetické elektrony interagují s magnetickým polem pulsar nad jejich póly. Mladé neutronové hvězdy před ochlazením mohou také produkovat impulsy rentgenových paprsků, když jsou některé části teplejší než jiné.
jako materiál v pulsaru zrychluje v magnetosféře pulsaru, neutronová hvězda produkuje gama záření. Přenos energie v těchto pulzarech gama záření zpomaluje rotaci hvězdy.,
blikání pulsarů je tak předvídatelné, že vědci uvažují o jejich použití pro kosmickou navigaci.
„některé z těchto milisekundových pulsarů jsou extrémně pravidelné, hodinové,“ řekl členům tisku v roce 2018 Keith Gendreau z Goddardova vesmírného letového centra NASA v Marylandu.“tyto pulsary používáme stejným způsobem jako atomové hodiny v navigačním systému GPS,“ řekl Gendreau.
průměrná neutronová hvězda se může pochlubit silným magnetickým polem., Zemské magnetické pole je kolem 1 gauss, a Slunce je kolem několika set gauss, podle astrofyzik Paul Sutter. Ale neutronová hvězda má magnetické pole bilionu gaussů.
Magnetary mají magnetická pole tisíckrát silnější než průměrná neutronová hvězda. Výsledný tah způsobuje, že se hvězda otáčí déle.
„to dává magnetary na místo č. 1, úřadující šampioni v soutěži univerzálního „nejsilnějšího magnetického pole“, “ řekl Sutter. „Čísla jsou tam, ale je těžké zabalit naše mozky kolem nich.,“
tato pole způsobují zmatek v jejich místním prostředí, přičemž atomy se táhnou do tenkých tyčí tužky poblíž magnetarů. Husté hvězdy mohou také řídit výbuchy vysoce intenzivního záření.
„Dostat příliš blízko k jedné (řekněme do 1000 kilometrů, nebo o 600 mil), a magnetické pole je dostatečně silné, aby naštvaný, ne jen vaše elektrické energie — zobrazování nervových impulsů vesele k ničemu — ale velmi molekulární strukturu,“ Sutter řekl. „V magnetarovém poli se tak trochu … rozpouštíš.,“
Padání hvězd
Jako normální hvězdy, dvě neutronové hvězdy obíhají navzájem. Pokud jsou dostatečně blízko, mohou dokonce spirálovitě dovnitř své zkázy v intenzivním fenoménu známém jako “ kilonova.,“
kolize dvou neutronových hvězd vlny slyšel „kolem světa v roce 2017, kdy vědci zjištěna gravitační vlny a světlo pocházející ze stejného kosmického nehodu. Výzkum také za předpokladu, že první pevný důkaz, že neutron-star kolize jsou zdrojem velké části vesmíru zlata, platina a další těžké prvky.
„původ opravdu nejtěžších chemických prvků ve vesmíru po dlouhou dobu zmatil vědeckou komunitu,“ uvedl ve svém prohlášení Hans-Thomas Janka, vedoucí vědec MPA., „Teď máme první pozorovací důkaz pro neutronové hvězdy fúze jako zdroje; ve skutečnosti, oni by klidně mohl být hlavním zdrojem r-proces prvky,“ které jsou prvky těžší než železo, jako je zlato a platina.
silná kolize uvolnila obrovské množství světla a vytvořila gravitační vlny, které se vlnily vesmírem. Ale to, co se stalo s těmito dvěma objekty po jejich smashup zůstává záhadou.,
„vlastně nevíme, co se s objekty stalo na konci,“ řekl na tiskové konferenci v roce 2017 David Shoemaker, vedoucí vědecký pracovník MIT a mluvčí vědecké spolupráce LIGO. „Nevíme, jestli je to černá díra, neutronová hvězda nebo něco jiného.“
pozorování jsou považovány za první z mnoha, kteří přišli.,
„očekáváme, že více neutron-hvězdičkový fúze bude brzy být sledován, a že observační data z těchto událostí odhalí více o vnitřní struktuře hmoty,“ autor studie vedoucí Andreas Bauswein, z Heidelberg Institute for Theoretical Studies v Německu, řekl v prohlášení.
Sledujte Nola Taylor Redd na @NolaTRedd, Facebook nebo Google+. Sledujte nás na @Spacedotcom, Facebook nebo Google+.