หลัก วิทยาศาสตร์

ดาราศาสตร์ดาวนิวตรอน

ดาราศาสตร์ดาวนิวตรอน
ดาราศาสตร์ดาวนิวตรอน

วีดีโอ: พบวัตถุอวกาศชนิดใหม่ ที่ไม่ใช่ทั้งดาวนิวตรอนและหลุมดำ แล้วมันคืออะไรกันแน่?!!! 2024, อาจ

วีดีโอ: พบวัตถุอวกาศชนิดใหม่ ที่ไม่ใช่ทั้งดาวนิวตรอนและหลุมดำ แล้วมันคืออะไรกันแน่?!!! 2024, อาจ
Anonim

ดาวนิวตรอนซึ่งเป็นดาวที่มีขนาดกะทัดรัดและมีความหนาแน่นสูงระดับหนึ่งซึ่งคิดว่าจะประกอบด้วยนิวตรอนเป็นหลัก ดาวนิวตรอนมักมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 กม. (12 ไมล์) มวลของมันอยู่ระหว่าง 1.18 ถึง 1.97 เท่าของดวงอาทิตย์ แต่ส่วนใหญ่อยู่ที่ 1.35 เท่าของดวงอาทิตย์ ดังนั้นความหนาแน่นเฉลี่ยของพวกเขาจึงสูงมาก - ประมาณ 10 14คูณด้วยน้ำ สิ่งนี้ใกล้เคียงกับความหนาแน่นภายในนิวเคลียสของอะตอมและในบางวิธีดาวนิวตรอนสามารถถูกสร้างเป็นนิวเคลียสขนาดยักษ์ได้ ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่าอะไรคือจุดศูนย์กลางของดาวฤกษ์ที่ความดันนั้นมากที่สุด ทฤษฎีรวมถึงไฮเปอร์, kaons และ pions ชั้นกลางส่วนใหญ่เป็นนิวตรอนและอาจอยู่ในสถานะ“ superfluid” ด้านนอก 1 กม. (0.6 ไมล์) นั้นเป็นของแข็งทั้ง ๆ ที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งสามารถสูงถึง 1,000,000 เคพื้นผิวของชั้นที่เป็นของแข็งนี้ซึ่งความดันต่ำที่สุดนั้นประกอบด้วยเหล็กที่มีความหนาแน่นสูงมาก

ดาว: ดาวนิวตรอน

เมื่อมวลของแกนเศษที่เหลืออยู่ระหว่าง 1.4 ถึงประมาณ 2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์มันจะกลายเป็นดาวนิวตรอนที่มีความหนาแน่นมากกว่า

คุณลักษณะที่สำคัญอีกประการหนึ่งของดาวนิวตรอนคือการมีสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งมากขึ้นไปถึง 10 12เกาส์ (สนามแม่เหล็กของโลกคือ 0.5 เกาส์) ซึ่งทำให้เหล็กพื้นผิวมีการรวมตัวในรูปโซ่ยาวของอะตอมเหล็ก อะตอมแต่ละตัวจะถูกบีบอัดและยืดออกไปตามทิศทางของสนามแม่เหล็กและสามารถผูกรวมกันตั้งแต่ต้นจนจบ ใต้พื้นผิวแรงดันจะสูงเกินไปสำหรับแต่ละอะตอมที่มีอยู่

การค้นพบพัลซาร์ในปี 1967 เป็นหลักฐานแรกของการมีอยู่ของดาวนิวตรอน Pulsars เป็นดาวนิวตรอนที่ปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหนึ่งครั้งต่อการหมุน การแผ่รังสีที่ปล่อยออกมามักจะเป็นคลื่นวิทยุ แต่พัลซาร์นั้นเป็นที่รู้จักกันในการเปล่งแสงความยาวคลื่นรังสีเอกซ์ ตัวอย่างเช่นช่วงเวลาสั้น ๆ เช่น Crab (NP 0532) และ Vela pulsars (33 และ 83 มิลลิวินาทีตามลำดับ) ออกกฎความเป็นไปได้ที่พวกมันอาจเป็นดาวแคระขาว พัลส์เป็นผลมาจากปรากฏการณ์ electrodynamic ที่เกิดจากการหมุนและสนามแม่เหล็กที่แรงเช่นเดียวกับในไดนาโม ในกรณีของพัลซาร์วิทยุนิวตรอนที่ผิวดาวจะสลายตัวเป็นโปรตอนและอิเล็กตรอน เมื่ออนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาจากพื้นผิวพวกมันจะเข้าสู่สนามแม่เหล็กที่รุนแรงซึ่งล้อมรอบดาวฤกษ์และหมุนไปพร้อมกับมัน เร่งเป็นความเร็วที่เข้าหาแสงอนุภาคจะปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาโดยการปล่อยซิงโครตรอน การแผ่รังสีนี้ถูกปล่อยออกมาเป็นคลื่นวิทยุที่รุนแรงจากขั้วแม่เหล็กของพัลซาร์

แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ไบนารีจำนวนมากเช่น Hercules X-1 มีดาวนิวตรอน วัตถุที่เป็นเอกภพในรูปแบบนี้ปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาโดยการบีบอัดของวัสดุจากดาวข้างเคียงที่สะสมบนพื้นผิว

ดาวนิวตรอนก็ถูกมองว่าเป็นวัตถุที่เรียกว่าการหมุนของคลื่นวิทยุ (RRATs) และแมกนีการ์ RRATs เป็นแหล่งที่ปล่อยคลื่นวิทยุเดียว แต่ในช่วงเวลาที่ผิดปกติตั้งแต่สี่นาทีถึงสามชั่วโมง ไม่ทราบสาเหตุของปรากฏการณ์ RRAT Magnetars เป็นดาวนิวตรอนที่มีสนามแม่เหล็กสูงซึ่งมีสนามแม่เหล็กอยู่ระหว่าง 10 14ถึง 10 15เกาส์

นักวิจัยส่วนใหญ่เชื่อว่าดาวนิวตรอนเกิดขึ้นจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาซึ่งการยุบตัวของแกนกลางของซูเปอร์โนวานั้นหยุดลงเนื่องจากแรงดันนิวตรอนที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความหนาแน่นแกนกลางเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 10 15กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ถ้าแกนยุบตัวนั้นใหญ่กว่ามวลดวงอาทิตย์ประมาณสามดวงดวงดาวนิวตรอนจะไม่สามารถก่อตัวขึ้นได้และแกนกลางน่าจะกลายเป็นหลุมดำ