Čo sa stane, keď obrovské hviezdy explodujú? Tvoria supernovy, ktoré sú jedny z najdynamickejších udalostí v roku 2007 vesmír. Tieto hviezdne požiare vytvárajú také silné výbuchy, že svetlo, ktoré vyžarujú, môže zatieniť celé svetlo galaxie. Zo zvyškov však tiež vytvárajú niečo oveľa divnejšie: neutrónové hviezdy.
Stvorenie neutrónových hviezd
Neutrónová hviezda je skutočne hustá a kompaktná guľa neutrónov. Ako teda prechádza mohutná hviezda z žiariaceho predmetu na chvejúcu sa vysoko magnetickú a hustú neutrónovú hviezdu? Je to všetko v tom, ako hviezdy žijú svoj život.
Hviezdy trávia väčšinu svojho života tým, čo je známe ako hlavná sekvencia. Hlavná sekvencia začína, keď hviezda v jadre zapáli jadrovú fúziu. Končí sa, keď hviezda vyčerpá vodík vo svojom jadre a začne spájať ťažšie prvky.
Je to všetko o omši
Keď hviezda opustí hlavnú sekvenciu, pôjde po konkrétnej ceste, ktorá je vopred určená jej hmotnosťou. Hmotnosť je množstvo materiálu, ktorý hviezda obsahuje. Hviezdy, ktoré majú viac ako osem slnečných hmôt (jedna slnečná hmota zodpovedá hmotnosti nášho Slnka) opustí hlavnú sekvenciu a prejde niekoľkými fázami, keď pokračujú v spájaní prvkov až do železo.
Akonáhle fúzia prestane v jadre hviezdy, začne sa sťahovať alebo padá na seba kvôli obrovskej gravitácii vonkajších vrstiev. Vonkajšia časť hviezdy „padá“ na jadro a odrazí sa a vytvorí obrovskú explóziu nazývanú supernova typu II. V závislosti od hmotnosti samotného jadra sa z neho stane neutrónová hviezda alebo čierna diera.
Ak je hmotnosť jadra medzi 1,4 a 3,0 solárnymi hmotami, jadro sa stane iba neutrónovou hviezdou. Protóny v jadre sa zrážajú s elektrónmi s veľmi vysokou energiou a vytvárajú neutróny. Jadro stužuje a vysiela nárazové vlny cez materiál, ktorý naň padá. Vonkajší materiál hviezdy sa potom vytlačí do okolitého média a vytvorí supernovu. Ak je zvyšný materiál jadra väčší ako tri solárne hmoty, existuje veľká pravdepodobnosť, že sa bude naďalej komprimovať, až kým nebude tvoriť čiernu dieru.
Vlastnosti neutrónových hviezd
Neutrónové hviezdy sú ťažké objekty, ktoré je možné študovať a porozumieť im. Vyžarujú svetlo cez širokú časť elektromagnetického spektra - rôzne vlnové dĺžky svetla - a zdá sa, že sa medzi jednotlivými hviezdami trochu líšia. Avšak samotná skutočnosť, že každá neutrónová hviezda vykazuje odlišné vlastnosti, môže astronómom pomôcť pochopiť, čo ich vedie.
Asi najväčšou prekážkou pri štúdiu neutrónových hviezd je, že sú neuveriteľne husté, takže sú také husté, že 14-uncová plechovka z materiálu neutrónových hviezd by mala rovnakú hmotnosť ako náš mesiac. Astronómovia tu na Zemi nemôžu modelovať tento druh hustoty. Preto je ťažké porozumieť fyzika čo sa deje. Preto je štúdium svetla z týchto hviezd také dôležité, pretože nám poskytuje vodítko k tomu, čo sa deje vo vnútri hviezdy.
Niektorí vedci tvrdia, že jadrám dominuje skupina voľných kvarkov - základné stavebné kamene záležitosť. Iní tvrdia, že jadrá sú naplnené nejakým iným typom exotických častíc, ako sú pióny.
Neutrónové hviezdy majú tiež intenzívne magnetické pole. Tieto polia sú čiastočne zodpovedné za vytváranie röntgenových lúčov a lúče gama ktoré sú vidieť z týchto objektov. Ako elektróny zrýchľujú okolo a pozdĺž magnetických siločiar, ktoré emitujú žiarenie (svetlo) vo vlnových dĺžkach od optického (svetlo viditeľné našimi očami) až po vysokoenergetické gama lúče.
pulzary
Astronómovia majú podozrenie, že všetky neutrónové hviezdy rotujú, a to celkom rýchlo. Výsledkom je, že niektoré pozorovania neutrónových hviezd poskytujú "pulzný" emisný podpis. Neutrónové hviezdy sa preto často označujú ako PULSating StARS (alebo PULSARS), ale líšia sa od ostatných hviezd, ktoré majú premenlivú emisiu. Pulzácia z neutrónových hviezd je spôsobená ich otáčania, kde ako ďalšie hviezdy, ktoré pulzujú (ako sú napríklad hviezdy cefidov), pulzujú, keď sa hviezda rozširuje a zmenšuje.
Neutrónové hviezdy, pulzary a čierne diery sú jedny z najexotickejších hviezdnych objektov vo vesmíre. Pochopenie je iba časťou učenia sa o fyzike obrovských hviezd ao tom, ako sa rodia, žijú a umierajú.
Upravil Carolyn Collins Petersen.