Čo je to sakra neutrónová hviezda?

(Goddardovo stredisko pre vesmírne lety NASA)

Až jedna zo sto hviezd v Mliečnej dráhe je „neutrónovej“ odrody. Sú to objekty tak neuveriteľne husté, že ich vnútro sa k sebe pritlačí, až začnú pripomínať jedno obrovské atómové jadro.

Ale je to nezvyčajný atóm v tom, že je neúmerne zložený z neutrónov.

Aby sme pochopili, odkiaľ tieto neutróny pochádzajú, musíme zostúpiť cez vrstvy neutrónovej hviezdy a pochopiť, ako nesmierna gravitácia ovplyvňuje osobný priestor jednotlivých častíc.



Ako vznikajú neutrónové hviezdy?

Hlboko vo vnútri každej hviezdy zúri vojna. Gravitácia sa priťahuje, keď sa teplo generované jadrovými reakciami vytláča von a vytvára relatívne stabilnú plazmu.

Skôr či neskôr jadrové pece vychladnú. Pre hviezdy zhruba 10 až 30-násobok hmotnosti nášho vlastného Slnka, strata tepla spôsobuje, že jeho chladnejší vonkajší plyn rýchlo klesá pod vplyvom gravitácie a zvyšuje rýchlosť, až kým nenarazí na hustú hromadu horúceho železa, ktorá sa vytvorila v jeho posledných chvíľach.

Rázová vlna generuje enormný príval energie, ktorá vyvrhne do kozmu vlnu horúceho plynu a žiarenia v podobe výbuchu supernovy. Zostáva len železná guľa v jadre, ktorá je o niečo ťažšia ako Slnko vtesnané dopriestor s priemerom približne 11 kilometrov (6,8 míľ).a potiahnuté v tenkej (asi meter hrubej) atmosfére zachyteného vodíka a hélia.

Veľkosť neutrónovej hviezdy v porovnaní s Manhattanom v New Yorku (Goddard Space Flight Center NASA)

Gravitácia na tejto loptičke je taká šialená, ako sa dá na pozorovateľnú štruktúru. Keď ste stáli na povrchu tohto železného bloku veľkosti mesta, zažili by ste silu gravitácie okolo 100 miliárd Gs.

Nie že by si stál veľmi dlho.

Čo je vo vnútri neutrónových hviezd?

Pod vašimi nohami sa odohráva neuveriteľne divná fyzika.

Intenzívny tlak spôsobuje, že jadrá železa spadajú do obrovskej kryštalickej štruktúry diktovanej kolektívnym vystreľovaním nespočetných kladných nábojov.

Medzerami tohto kryštálu voľne bzučí opar elektrónov, pričom intenzívny tlak ich nebezpečne približuje k jadrám. Vďaka zákonom kvantovej fyziky preplnené podmienky znamenajú, že elektróny majú väčšiu šancu nájsť sa priamo vo vnútri protónu, čím sa pár zmení na čerstvo upečený neutrón a neutrína . Neutróny sú subatomárne častice s hmotnosťou podobnou protónu, ale bez elektrického náboja, neutrína sú takmer bezhmotné neutrálne subatomárne častice.

Malé neutríno je dostatočne malé na to, aby sa uvoľnilo z hmoty. Neutrón však zostáva a vytvára zvláštne izotopy s hmotnosťou železa, ale s oveľa menším počtom protónov.

Aké atómy sú vo vnútri neutrónovej hviezdy?

Keď sa ponoríme ešte hlbšie do štruktúry, môžeme nájsť atómy také ťažké na neutróny, že sa začnú rúcať. Teória naznačuje, že neutróny sa v tomto ohromujúcom priestore „oddeľujú“ ako druh hustého plynu, ktorý sa odtláča pod tlakom určeným nie ich nábojom, ale na základe pravidla, ktoré hovorí, že identické častice tejto povahy nemôžu zaberať to isté. priestor zároveň.

Zhruba kilometer vo vnútri mŕtvej hviezdy sa táto „kôra“ teraz skladá z neutrónovej hmly s občasnými protónmi tu a tam. Jadrá sú tak blízko, že sa môžu o seba otrieť.

S neustále rastúcou gravitáciou sa kedysi rozpoznateľné atómové štruktúry formujú do exotických usporiadaní – pripomínajúcichrôzne druhy cestovínako špagety a lasagne – tvarované rovnováhou silnej jadrovej sily a nádychom pozitívneho odporu.

Priamo v srdci neutrónových hviezd je fyzika ešte čudnejšia. Prinútené do párového usporiadania, neutróny (a vzácny protón, ktorý sa netransformoval) vytvárajú nové identity, ktoré im umožňujú porušovať všetky druhy predchádzajúcich zákonov, vytvárajúc podivné prúdy.

V samom strede je možné, že gravitácia núti neutróny stratiť všetku svoju individualitu,premeniť sa na „kašu“ich primárnych častíc, kvarkov.

Ak by sa kvarky stlačili ešte pevnejšie, prekrývali by sa aj navzájom a zrútili by sa do bodu tak obmedzeného, ​​že nemáme spôsob, ako ho modelovať. Inými slovami, stalo by sa a čierna diera .

Kontrolóri faktov určili, že všetky vysvetľovače sú správne a relevantné v čase zverejnenia. Text a obrázky môžu byť zmenené, odstránené alebo pridané ako redakčné rozhodnutie, aby boli informácie aktuálne.

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.