Neutronstjerner: Definition & fakta
neutronstjerner er stjerneobjekter i bystørrelse med en masse omkring 1,4 gange Solens. Født fra den eksplosive død af en anden, større stjerner, pakker disse små genstande en ganske punch. Lad ” s tage et kig på, hvad de er, hvordan de danner, og hvordan de varierer.
En stellar phoenix
Når stjerner fire til otte gange så tunge som solen eksploderer i en voldsom supernova, deres ydre lag, der kan blæse i et ofte spektakulær udstilling, efterlader et lille, tæt kerne, der fortsætter med at kollapse., Gravity presser materialet ind på sig selv så tæt, at protoner og elektroner kombineres for at fremstille neutroner, hvilket giver navnet “neutronstjerne.”
neutronstjerner pakker deres masse inde i en 20 kilometer (12, 4 miles) diameter. De er så tætte, at en enkelt teskefuld ville veje en milliard tons — forudsat at du eller anden måde formået at hage en prøve uden at blive fanget af kroppens stærke tyngdekraft pull. I gennemsnit er tyngdekraften på en neutronstjerne 2 milliarder gange stærkere end tyngdekraften på jorden., Faktisk er det ” s stærk nok til betydeligt bøje stråling fra stjernen i en proces kendt som gravitationslinsning, så astronomer at se nogle af bagsiden af stjernen.
kraften fra supernovaen, der fødte den, giver stjernen en ekstremt hurtig rotation, hvilket får den til at dreje flere gange på et sekund. Neutronstjerner kan dreje så hurtigt som 43.000 gange i minuttet og gradvist aftage over tid.,
Hvis en neutronstjerne er en del af et binært system, der overlevede den dødbringende eksplosion fra sin supernova (eller hvis det erobrede en forbipasserende ledsager), kan det blive endnu mere interessant. Hvis den anden stjerne er mindre massiv end solen, trækker den masse fra sin ledsager ind i en Roche-lobe, en ballonlignende sky af materiale, der kredser om neutronstjernen. Companion stjerner op til 10 gange Solens masse skabe lignende masse overførsler, der er mere ustabile og don”t vare så længe.,
Stjerner mere end 10 gange så massive som soloverføringsmaterialet i form af stjernevind. Materialet strømmer langs neutronstjernens magnetiske poler og skaber Røntgenpulseringer, når det opvarmes.
i 2010 var cirka 1.800 pulsarer blevet identificeret ved radio detektion, med yderligere 70 fundet ved gammastråler. Nogle pulsarer har endda planeter, der kredser om dem-og nogle kan blive til planeter.
typer af neutronstjerner
nogle neutronstjerner har stråler af materialer, der strømmer ud af dem med næsten lysets hastighed., Når disse bjælker panorerer forbi Jorden, blinker de som pæren i et fyrtårn. Forskere kaldte dem pulsarer efter deres pulserende udseende. Normale pulsarer spinder mellem 0,1 og 60 gange i sekundet, mens millisekund pulsarer kan resultere så meget som 700 gange i sekundet.
Når Røntgenpulsarer fanger materialet, der strømmer fra mere massive ledsagere, interagerer dette materiale med magnetfeltet for at producere højdrevne stråler, der kan ses i radio -, optisk -, røntgen-eller gammastrålespektret., Fordi deres vigtigste strømkilde kommer fra materialet fra deres ledsager, de kaldes ofte “accretion-drevne pulsarer.””Spin-drevne pulsarer” drives af stjernernes rotation, da højenergielektroner interagerer med pulsarens magnetfelt over deres poler. Unge neutronstjerner, før de køler, kan også producere impulser af røntgenstråler, når nogle dele er varmere end andre.
da materiale i en pulsar accelererer inden for magnetosfæren af en pulsar, producerer neutronstjernen gammastråleemission. Overførslen af energi i disse gammastrålepulsarer bremser stjernens spin.,flimringen af pulsarer er så forudsigelig, at forskere overvejer at bruge dem til rumfartsnavigation.
“nogle af disse millisekund pulsarer er ekstremt regelmæssige, urlignende regelmæssige,” Keith Gendreau fra NASA ‘ s Goddard Space Flight Center i Maryland, fortalte pressemedlemmer i 2018.
“Vi bruger disse pulsarer på samme måde som vi bruger atomurene i et GPS-navigationssystem,” sagde Gendreau.
den gennemsnitlige neutronstjerne kan prale af et kraftigt magnetfelt., Jordens magnetfelt er omkring 1 gauss, og solen er omkring et par hundrede gauss, ifølge astrofysiker Paul Sutter. Men en neutronstjerne har et billion-Gauss magnetfelt.
magnetarer har magnetfelter tusind gange stærkere end den gennemsnitlige neutronstjerne. Det resulterende træk får stjernen til at tage længere tid at rotere. 1 stedet, regerende mestre i den universelle” stærkeste magnetfelt “konkurrence,” sagde Sutter. “Tallene er der, men det er svært at vikle vores hjerner omkring dem.,”
disse felter skaber kaos på deres lokale miljøer, med atomer, der strækker sig ind i blyant-tynde stænger nær magnetarer. De tætte stjerner kan også drive udbrud af højintensitetsstråling.
“kom for tæt på en (siger inden for 1.000 kilometer eller omkring 600 miles), og magnetfelterne er stærke nok til at forstyrre ikke kun din bioelektricitet — hvilket gør dine nerveimpulser hilarisk ubrugelige — men din meget molekylære struktur,” sagde Sutter. “I et magnetar” s felt, du bare slags … opløses.,”
Crashing stars
som normale stjerner kan to neutronstjerner bane hinanden. Hvis de er tæt nok, de kan endda spiral indad til deres undergang i en intens fænomener kendt som en “kilonova.,”
kollisionen mellem to neutronstjerner fik bølger til at høre ” rundt om i verden i 2017, da forskere opdagede gravitationsbølger og lys, der kommer fra den samme kosmiske smashup. Forskningen gav også den første solide beviser for, at neutron-stjerne kollisioner er kilden til en stor del af universet”s guld, platin og andre tunge elementer.
“oprindelsen af de virkelig tungeste kemiske elementer i universet har forvirret det videnskabelige samfund i temmelig lang tid,” sagde Hans-Thomas Janka, en seniorforsker ved MPA, i en erklæring., “Nu har vi det første observationsbevis for neutronstjernefusion som kilder; faktisk kunne de godt være den vigtigste kilde til R-proceselementerne,” som er elementer tungere end jern, som guld og platin.
den kraftige kollision frigav enorme mængder lys og skabte gravitationsbølger, der krusede gennem universet. Men hvad der skete med de to objekter efter deres smashup forbliver et mysterium.,
” Vi ved faktisk ikke, hvad der skete med objekterne i slutningen,” sagde David Shoemaker, en seniorforsker ved MIT og en talsmand for LIGO Scientific Collaboration, på en nyhedskonference i 2017. “Vi ved ikke, om det er et sort hul, en neutronstjerne eller noget andet.”
observationerne menes at være den første af mange, der kommer.,
“Vi forventer, at mere neutron-stjerne fusioner vil snart blive observeret, og at de observationelle data fra disse begivenheder vil afsløre mere om den indre struktur af sagen,” studie ledende forfatter Andreas Bauswein, fra Heidelberg Institut for Teoretiske Studier i Tyskland, sagde i en erklæring.
Følg Nola Taylor Redd på @NolaTRedd, Facebook eller Google+. Følg os på @Spacedotcom, Facebook eller Google+.