Neutronensterren: definitie & feiten
neutronensterren zijn sterobjecten ter grootte van een stad met een massa van ongeveer 1,4 maal die van de zon. Geboren uit de explosieve dood van een andere, grotere sterren, geven deze kleine objecten een flinke klap. Laten we eens kijken naar wat ze zijn, hoe ze vormen, en hoe ze variëren.
een stervormige feniks
wanneer sterren die vier tot acht keer zo zwaar zijn als de zon exploderen in een gewelddadige supernova, kunnen hun buitenste lagen afblazen in een vaak spectaculair display, waardoor een kleine, dichte kern overblijft die blijft instorten., De zwaartekracht drukt het materiaal zo strak in zichzelf dat protonen en elektronen samen neutronen maken, wat de naam “neutronenster” oplevert.”
neutronensterren verpakken hun massa binnen een diameter van 20 kilometer. Ze zijn zo dicht dat een enkele theelepel een miljard ton zou wegen-ervan uitgaande dat je er op een of andere manier in geslaagd om een monster te vangen zonder te worden gevangen door de sterke aantrekkingskracht van het lichaam. Gemiddeld is de zwaartekracht op een neutronenster 2 miljard keer sterker dan de zwaartekracht op aarde., In feite is het sterk genoeg om de straling van de ster aanzienlijk te buigen in een proces dat bekend staat als gravitatielens, waardoor astronomen een deel van de achterkant van de ster kunnen zien.
het vermogen van de supernova die de ster heeft voortgebracht geeft de ster een extreem snelle rotatie, waardoor de ster meerdere keren in een seconde draait. Neutronensterren kunnen zo snel draaien als 43.000 keer per minuut, geleidelijk vertragen in de tijd.,
als een neutronenster deel uitmaakt van een binair systeem dat de dodelijke explosie van zijn supernova heeft overleefd (of als hij een passerende metgezel heeft gevangen), kan het nog interessanter worden. Als de tweede ster minder zwaar is dan de zon, trekt hij massa van zijn metgezel naar een Roche-kwab, een ballon-achtige wolk van materiaal die rond de neutronenster draait. Metgezelsterren tot 10 keer de massa van de zon creëren soortgelijke massatransfers die onstabieler zijn en niet zo lang meegaan.,
sterren die meer dan 10 keer zo zwaar zijn als de zon dragen materiaal over in de vorm van sterrenwind. Het materiaal stroomt langs de magnetische polen van de neutronenster, waardoor Röntgenpulsaties ontstaan terwijl deze wordt verwarmd.
in 2010 waren ongeveer 1800 pulsars geïdentificeerd door middel van radiodetectie, en nog eens 70 door gammastraling. Sommige pulsars draaien zelfs om planeten — en sommige kunnen in planeten veranderen.
typen neutronensterren
sommige neutronensterren hebben materiaalstralen die uit hen stromen met bijna de lichtsnelheid., Als deze balken langs de aarde komen, flitsen ze als de gloeilamp van een vuurtoren. Wetenschappers noemden ze pulsars naar hun pulserende verschijning. Normale pulsars draaien tussen 0,1 en 60 keer per seconde, terwijl milliseconde pulsars tot 700 keer per seconde kunnen leiden.
wanneer Röntgenpulsars het materiaal opnemen dat afkomstig is van Massievere metgezellen, interageert dat materiaal met het magnetisch veld om krachtige bundels te produceren die zichtbaar zijn in het radio -, optisch, röntgen-of gammastraalspectrum., Omdat hun belangrijkste krachtbron afkomstig is van het materiaal van hun metgezel, worden ze vaak “accretion-powered pulsars” genoemd.”Spin-powered pulsars” worden aangedreven door de draaiing van de sterren, omdat hoog-energetische elektronen interageren met het magnetisch veld van de pulsar boven hun Polen. Jonge neutronensterren voordat ze afkoelen, kunnen ook röntgenstralen produceren wanneer sommige delen heter zijn dan andere.
naarmate materiaal in een pulsar versnelt in de magnetosfeer van een pulsar, produceert de neutronenster gammastraling. De overdracht van energie in deze gammastraling pulsars vertraagt de draaiing van de ster.,
het flikkeren van pulsars is zo voorspelbaar dat onderzoekers overwegen ze te gebruiken voor ruimtevaart navigatie.”sommige van deze milliseconde pulsars zijn extreem regelmatig, klokachtig regelmatig,”vertelde Keith Gendreau van NASA’ s Goddard Space Flight Center in Maryland aan leden van de pers in 2018.
” We gebruiken deze pulsars op dezelfde manier als we de atoomklokken in een GPS-navigatiesysteem gebruiken, ” zei Gendreau.
De gemiddelde neutronenster heeft een krachtig magnetisch veld., Aarde “s magnetisch veld is ongeveer 1 gauss, en de zon” s is ongeveer een paar honderd gauss, volgens astrofysicus Paul Sutter. Maar een neutronenster heeft een biljoen gauss magnetisch veld.
Magnetars hebben magnetische velden die duizend keer sterker zijn dan de gemiddelde neutronenster. De resulterende Sleep zorgt ervoor dat de ster langer draait. “dat zet magnetars in de nummer 1 plek, regerend kampioenen in de universele” sterkste magnetische veld “competitie,” Sutter zei. “De cijfers zijn er, maar het is moeilijk om onze hersenen om hen heen te wikkelen.,”
deze velden verwoesten hun lokale omgeving, met atomen die zich uitstrekken tot potlooddunne staven in de buurt van magnetars. De dichte sterren kunnen ook uitbarstingen van hoge intensiteit Straling veroorzaken.
” kom te dicht bij een (Zeg, binnen 1.000 kilometer, of ongeveer 600 mijl), en de magnetische velden zijn sterk genoeg om niet alleen uw bio — elektriciteit verstoren — waardoor uw zenuwimpulsen hilarisch nutteloos-maar uw zeer moleculaire structuur,” Sutter zei. “In het veld van een magnetar, los je gewoon op.,”
crashende sterren
net als normale sterren kunnen twee neutronensterren om elkaar heen draaien. Als ze dichtbij genoeg zijn, kunnen ze zelfs naar binnen spiralen naar hun ondergang in een intens fenomeen dat bekend staat als een “kilonova.,”
The collision of two neutron stars made waves heard ” round the world in 2017, toen onderzoekers gravitatiegolven en licht van dezelfde kosmische inslag detecteerden. Het onderzoek leverde ook het eerste solide bewijs dat neutronenster botsingen de bron zijn van een groot deel van het goud, platina en andere zware elementen van het heelal.”The origin of the really heaviest chemical elements in the universe has baffled the scientific community for quite a long time,” zei Hans-Thomas Janka, een senior scientist bij MPA, in een verklaring., “Nu, we hebben het eerste observationele bewijs voor neutronenster fusies als bronnen; in feite, ze zou heel goed de belangrijkste bron van de R-proces elementen,” die elementen zwaarder dan ijzer, zoals goud en platina.
De krachtige botsing gaf enorme hoeveelheden licht en creëerde gravitatiegolven die door het heelal rimpelden. Maar wat er gebeurde met de twee objecten na hun smashup blijft een mysterie.,”we weten eigenlijk niet wat er met de objecten aan het eind is gebeurd”, zei David Shoemaker, een senior onderzoekswetenschapper aan het MIT en een woordvoerder van de LIGO Scientific Collaboration in 2017. “We weten niet of het een zwart gat is, een neutronenster of iets anders.”
de waarnemingen worden verondersteld de eerste van vele te komen.,”we verwachten dat er binnenkort meer neutronensterren fusies zullen worden waargenomen, en dat de observationele gegevens van deze gebeurtenissen meer zullen onthullen over de interne structuur van materie,” zei de hoofdauteur Andreas Bauswein van het Heidelberg Instituut voor theoretische Studies in Duitsland in een verklaring.
volg Nola Taylor Redd op @ NolaTRedd, Facebook of Google+. Volg ons op @Spacedotcom, Facebook of Google+.