Neitronu zvaigznes ir milzu zvaigžņu paliekas, kas gāja bojā ugunīgā sprādzienā, kas pazīstams kā supernova. Pēc šāda uzliesmojuma šo bijušo zvaigžņu serdeņi sablīvējas ar ļoti blīvu objektu ar saules masu, kas iesaiņota pilsētas lieluma bumbiņā.
Kā veidojas neitronu zvaigznes?
Parastās zvaigznes saglabā savu sfērisko formu, jo viņu gigantiskās masas smaguma spēks mēģina pievilkt gāzi centrālā punkta virzienā, bet to līdzsvaro kodolsintēzes enerģija viņu kodolos, kas rada ārēju spiedienu, norāda NASA. Dzīves beigās zvaigznes, kas ir četras līdz astoņas reizes lielākas par Saules masu, deg, izmantojot pieejamo degvielu, un to iekšējās saplūšanas reakcijas beidzas. Zvaigžņu ārējie slāņi ātri sabrūk uz iekšu, atlecot no biezās serdes un pēc tam atkal izpūstot kā vardarbīga supernova.
Bet blīvs kodols turpina sabrukt, radot spiedienu tik augstu, ka protoni un elektroni tiek saspiesti kopā neitronos, kā arī vieglas daļiņas, ko sauc par neitrīniem, kas izplūst tālajā Visumā. Gala rezultāts ir zvaigzne, kuras masa ir 90% neitronu, kuru nevar saspiest stingrāk, un tāpēc neitronu zvaigzne vairs nevar sadalīties.
Neitronu zvaigznes raksturojums
Astronomi pirmo reizi teorēja par šo savādo zvaigžņu entītiju esamību 20. gadsimta 30. gados, neilgi pēc neitrona atklāšanas. Bet tikai 1967. gadā zinātniekiem bija labi pierādījumi par neitronu zvaigznēm. Anglijas Kembridžas universitātes doktorante Džoisela Bella savā radioteleskopā pamanīja dīvainus impulsus, kas ieradās tik regulāri, ka sākumā viņa domāja, ka tie varētu būt signāls no svešas civilizācijas, vēsta Amerikas Fizisko biedrība. Izrādījās, ka modeļi nav E.T. bet drīzāk radiācija, ko izstaro strauji griešanās neitronu zvaigznes.
Supernova, kas rada neitronu zvaigzni, kompaktajam objektam piešķir daudz enerģijas, liekot tai rotēt uz savas ass no 0,1 līdz 60 reizēm sekundē un līdz 700 reizēm sekundē. Šo subjektu milzīgie magnētiskie lauki rada lielas jaudas starojuma kolonnas, kas var pāriet garām Zemei līdzīgi kā bākas stari, veidojot to, kas pazīstams kā pulsars.
Neitronu zvaigžņu īpašības ir pilnīgi ārpus šīs pasaules - viena tējkarote neitronu zvaigžņu materiāla sver miljardu tonnu. Ja jūs kaut kā stāvētu uz viņu virsmas, nemirstot, jūs pieredzētu gravitācijas spēku, kas ir 2 miljardus reižu spēcīgāks par to, ko jūs jūtat uz Zemes.
Parastas neitronu zvaigznes magnētiskais lauks varētu būt triljonus reižu spēcīgāks nekā Zemes. Bet dažām neitronu zvaigznēm ir vēl ekstrēmāki magnētiskie lauki, tūkstoš vai vairāk reizes pārsniedzot vidējo neitronu zvaigzni. Tādējādi tiek izveidots objekts, kas pazīstams kā magnetārs.
Zvaigžņu zemestrīces uz magnēta virsmas - zemes garozas kustību ekvivalents uz Zemes, kas rada zemestrīces - var atbrīvot milzīgu enerģijas daudzumu. Vienā sekundes desmitdaļā magnēts varētu saražot vairāk enerģijas, nekā saule ir izstarojusi pēdējos 100 000 gados, norāda NASA.
Neitronu zvaigžņu izpēte
Pētnieki ir apsvēruši iespēju izmantot neitronu zvaigznīšu stabilus, pulkstenim līdzīgus impulsus kosmosa kuģu navigācijā, līdzīgi kā GPS stari palīdz virzīt cilvēkus uz Zemes. Eksperiments ar Starptautisko kosmosa staciju ar nosaukumu Station Explorer rentgenstaru sinhronizācijas un navigācijas tehnoloģijai (SEXTANT) spēja izmantot pulsatora signālu, lai aprēķinātu ISS atrašanās vietu 10 jūdžu (16 km) attālumā.
Bet vēl daudz jāsaprot par neitronu zvaigznēm. Piemēram, 2019. gadā astronomi pamanīja vismasīvāko neitronu zvaigzni, kāda jebkad redzēta - ar aptuveni 2,14 reizes lielāku mūsu saules masu, kas iesaiņota sfērā, visticamāk, apmēram 12,4 jūdzes (20 km) pāri. Šādā lielumā objekts atrodas tikai pie robežas, kur tam vajadzēja sabrukt melnajā caurumā, tāpēc pētnieki to cieši pēta, lai labāk izprastu nepāra fiziku, kas potenciāli var strādāt to noturot.
Pētnieki arī iegūst jaunus instrumentus, lai labāk izpētītu neitronu zvaigžņu dinamiku. Izmantojot lāzera interferometra gravitācijas-viļņu observatoriju (LIGO), fiziķi ir spējuši novērot gravitācijas viļņus, ko izstaro, kad divas neitronu zvaigznes apli viena otru un pēc tam saduras. Šīs spēcīgās apvienošanās varētu būt atbildīgas par daudzu dārgmetālu, kas mums ir uz Zemes, ieskaitot platīnu un zeltu, un radioaktīvo elementu, piemēram, urāna, ražošanu.
