Neutronų žvaigždės yra milžiniškų žvaigždžių, likusių nuo ugningo sprogimo, vadinamo supernova, liekanos. Po tokio išsiveržimo šių buvusių žvaigždžių šerdys sutankėja į labai tankų objektą, o saulės masė supakuota į miesto dydžio rutulį.
Kaip susidaro neutroninės žvaigždės?
Paprastosios žvaigždės išlaiko savo sferinę formą, nes jų milžiniškos masės sunkio jėgos bando patraukti dujas link centrinio taško, tačiau jos pusiausvyrą palaiko branduolių sintezės energija jų šerdyse, kuri daro išorinį slėgį, teigia NASA. Gyvenimo pabaigoje žvaigždės, kurių saulės masė yra nuo keturių iki aštuonių kartų didesnė už degalus, dega ir jų vidinės sintezės reakcijos nutrūksta. Žvaigždžių išoriniai sluoksniai greitai suyra į vidų, atšokdami nuo storos šerdies ir vėl susprogdindami kaip žiauri supernova.
Tačiau tankus branduolys ir toliau žlunga, sukurdamas tokį aukštą slėgį, kad protonai ir elektronai yra suspaudžiami kartu į neutronus, taip pat lengvas daleles, vadinamas neutrinomis, kurios ištrūksta į tolimąją visatą. Galutinis rezultatas yra žvaigždė, kurios masė yra 90% neutronų, kurių negalima suspausti griežčiau, todėl neutronų žvaigždė nebegali suskaidyti.
Neutroninės žvaigždės charakteristikos
Astronomai pirmą kartą teoretikavo apie šių keistų žvaigždžių esybių egzistavimą 1930-aisiais, netrukus po to, kai buvo aptiktas neutronas. Tačiau tik 1967 m. Mokslininkai turėjo gerų įrodymų apie neutronines žvaigždes. Anglijos Kembridžo universiteto magistrantė, vardu Jocelyn Bell, pastebėjo keistus impulsus jos radijo teleskope, atvykstančius taip reguliariai, kad iš pradžių pagalvojo, kad jie gali būti svetimos civilizacijos signalas, teigia Amerikos fizikų draugija. Modeliai pasirodė esą ne E.T. o greičiau spinduliuojančios sparčiai besisukančios neutroninės žvaigždės.
Supernova, sukelianti neutroninę žvaigždę, kompaktiškam objektui suteikia daug energijos, todėl jis sukasi apie savo ašį nuo 0,1 iki 60 kartų per sekundę, o iki 700 kartų per sekundę. Įspūdingi šių subjektų magnetiniai laukai sukuria didelio galingumo radiacijos stulpelius, kurie gali praeiti pro Žemę kaip švyturio pluoštai, sukurdami tai, kas vadinama pulsaru.
Neutronų žvaigždžių savybės visiškai nesiskiria nuo šio pasaulio - vienas šaukštelis neutroninių žvaigždžių medžiagos svertų milijardą tonų. Jei jūs kažkaip stovėtumėte ant jų paviršiaus nemirdami, pajustumėte 2 milijardus kartų stipresnę gravitacijos jėgą nei tai, ką jaučiate Žemėje.
Įprastos neutroninės žvaigždės magnetinis laukas gali būti trilijonus kartų stipresnis nei Žemės. Tačiau kai kurios neutronų žvaigždės turi dar ekstremalesnius magnetinius laukus, tūkstantį ar daugiau kartų viršijančių vidutinę neutronų žvaigždę. Taip sukuriamas objektas, žinomas kaip magnetas.
Žvaigždžių drebėjimai ant magneto paviršiaus - žemės plutos judesių atitikmuo, sukeliantys žemės drebėjimus - gali išlaisvinti didžiulį energijos kiekį. Pasak NASA, per vieną dešimtąją sekundę magnetas gali pagaminti daugiau energijos, nei saulė spinduliavo per pastaruosius 100 000 metų.
Neutronų žvaigždžių tyrimai
Tyrinėtojai svarstė galimybę naudoti stabilius, į laikrodį panašius neutroninių žvaigždžių impulsus, kad būtų lengviau naršyti erdvėlaiviuose, panašiai kaip GPS spinduliai padeda nukreipti žmones Žemėje. Tarptautinės kosminės stoties eksperimentas, pavadintas rentgeno spinduliuotės laiko nustatymo ir navigacijos technologijos stotimi „Explorer“ (SEXTANT), galėjo panaudoti pulsatorių signalą, kad būtų galima apskaičiuoti ISS vietą 10 mylių (16 km) atstumu.
Tačiau dar daug ką reikia suprasti apie neutronines žvaigždes. Pavyzdžiui, 2019 m. Astronomai pastebėjo masyviausią kada nors matytą neutronų žvaigždę - maždaug 2,14 karto didesnė už mūsų saulės masę, įpakuotą į sferą, kuri greičiausiai yra maždaug 20 km atstumu. Esant tokiam dydžiui, objektas yra ties riba, kur jis turėjo patekti į juodąją skylę, todėl tyrėjai jį atidžiai tiria, kad geriau suprastų nelyginę fiziką, galinčią ją sulaikyti darbe.
Tyrėjai taip pat įgyja naujų priemonių, leidžiančių geriau ištirti neutroninių žvaigždžių dinamiką. Naudodamiesi lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorija (LIGO), fizikai sugebėjo stebėti gravitacines bangas, skleidžiamas, kai dvi neutroninės žvaigždės sukasi viena ant kitos, o paskui susiduria. Šie galingi susijungimai gali lemti daugelio tauriųjų metalų, kuriuos turime Žemėje, įskaitant platiną ir auksą, ir radioaktyviųjų elementų, tokių kaip uranas, gamybą.
