Mga bagay tungkol saan tayo'y mag-uusap sa artikulo, ay natuklasan nang hindi sinasadya, bagaman hinulaan ng mga siyentipiko na sina Landau L.D at Oppenheimer R. ang kanilang pag-iral noong 1930. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga neutron na bituin. Ang mga katangian at tampok ng mga cosmic luminaries na ito ay tatalakayin sa artikulo.
Neutron at ang bituin ng parehong pangalan
Matapos ang hula noong 30s ng ika-20 siglo tungkol sa pagkakaroon ng mga neutron na bituin at pagkatapos ng pagtuklas ng neutron (1932), si Baade V., kasama si Zwicky F., noong 1933, sa isang kongreso ng mga physicist sa Amerika, ay inihayag ang posibilidad ng pagbuo ng isang bagay na tinatawag na neutron star. Isa itong cosmic body na lumilitaw sa panahon ng pagsabog ng supernova.
Gayunpaman, ang lahat ng mga kalkulasyon ay teoretikal lamang, dahil hindi posible na patunayan ang gayong teorya sa pagsasanay dahil sa kakulangan ng naaangkop na kagamitan sa astronomiya at masyadong maliit na sukat ng neutron star. Ngunit noong 1960, nagsimulang umunlad ang X-ray astronomy. Pagkatapos, medyo hindi inaasahan, ang mga neutron na bituin ay natuklasan salamat sa mga obserbasyon sa radyo.
Pagbubukas
Ang taong 1967 ay makabuluhan sa lugar na ito. Si Bell D., bilang nagtapos na estudyante ng Huish E., ay nakatuklas ng isang cosmic object - isang neutron star. Ito ay isang katawan na naglalabas ng patuloy na radiation ng mga pulso ng radio wave. Ang phenomenon ay inihambing sa isang cosmic radio beacon dahil sa makitid na direksyon ng radio beam, na nagmula sa isang napakabilis na umiikot na bagay. Ang katotohanan ay ang anumang iba pang karaniwang bituin ay hindi magagawang mapanatili ang integridad nito sa napakataas na bilis ng pag-ikot. Ang mga neutron star lamang ang may kakayahang ito, kung saan ang unang natuklasan ay ang pulsar PSR B1919+21.
Ang kapalaran ng napakalaking bituin ay ibang-iba sa maliliit. Sa gayong mga luminaries ay dumarating ang isang sandali kapag ang presyon ng gas ay hindi na binabalanse ang mga puwersa ng gravitational. Ang ganitong mga proseso ay humantong sa ang katunayan na ang bituin ay nagsisimula sa pag-urong (pagbagsak) nang walang limitasyon. Sa isang star mass na 1.5-2 beses na mas malaki kaysa sa Araw, ang pagbagsak ay hindi maiiwasan. Sa panahon ng proseso ng compression, ang gas sa loob ng stellar core ay umiinit. Sa una ang lahat ay nangyayari nang napakabagal.
Pagbagsak
Ang pag-abot sa isang tiyak na temperatura, ang isang proton ay maaaring maging neutrino, na agad na umalis sa bituin, na kumukuha ng enerhiya sa kanila. Lalakas ang pagbagsak hanggang ang lahat ng proton ay maging neutrino. Lumilikha ito ng pulsar, o neutron star. Ito ay isang bumagsak na core.
Sa panahon ng pagbuo ng isang pulsar, ang panlabas na shell ay tumatanggap ng enerhiya ng compression, na pagkatapos ay nasa bilis na higit sa isang libong km / sec. itinapon sa kalawakan. Lumilikha ito ng shock wave na maaaring humantong sa pagbuo ng bagong bituin. Ang isang ito ay magiging bilyun-bilyong beses na mas malaki kaysa sa orihinal. Pagkatapos ng prosesong ito, sa loob ng isang linggo hanggang isang buwan, ang bituin ay naglalabas ng liwanag sa dami na lampas sa isang buong kalawakan. Ang nasabing celestial body ay tinatawag na supernova. Ang pagsabog nito ay humahantong sa pagbuo ng isang nebula. Sa gitna ng nebula ay isang pulsar, o neutron star. Ito ang tinatawag na descendant ng isang bituin na sumabog.
Visualization
Sa kailaliman ng lahat ng espasyo, ang mga kamangha-manghang kaganapan ay nagaganap, bukod sa kung saan ay ang banggaan ng mga bituin. Salamat sa isang sopistikadong modelo ng matematika, nailarawan ng mga siyentipiko ng NASA ang kaguluhan ng napakalaking dami ng enerhiya at ang pagkabulok ng bagay na kasangkot dito. Ang isang hindi kapani-paniwalang makapangyarihang larawan ng isang cosmic cataclysm ay gumaganap sa harap ng mga mata ng mga nagmamasid. Napakataas ng posibilidad na magkaroon ng banggaan ng mga neutron star. Ang pagpupulong ng dalawang tulad na luminaries sa kalawakan ay nagsisimula sa kanilang pagkakasalubong sa gravitational field. Nagtataglay ng napakalaking masa, nagpapalitan sila ng yakap, wika nga. Sa pagbangga, isang malakas na pagsabog ang nangyayari, na sinamahan ng isang hindi kapani-paniwalang malakas na paglabas ng gamma radiation.
Kung isasaalang-alang natin ang isang neutron star nang hiwalay, kung gayon ito ang labi ng isang pagsabog ng supernova, kung saan ikot ng buhay nagtatapos. Ang masa ng isang namamatay na bituin ay 8-30 beses na mas malaki kaysa sa araw. Ang uniberso ay madalas na iluminado ng mga pagsabog ng supernova. Ang posibilidad na ang mga neutron star ay matatagpuan sa uniberso ay medyo mataas.
Pagpupulong
Ito ay kagiliw-giliw na kapag ang dalawang bituin ay nagtagpo, ang pag-unlad ng mga kaganapan ay hindi maaaring mahulaan nang hindi malabo. Inilalarawan ng isa sa mga pagpipilian matematikal na modelo, iminungkahi ng mga siyentipiko ng NASA mula sa Space Flight Center. Ang proseso ay nagsisimula sa dalawang neutron star na matatagpuan sa layo na humigit-kumulang 18 km mula sa isa't isa sa outer space. Sa pamamagitan ng cosmic standards, ang mga neutron star na may mass na 1.5-1.7 beses sa Araw ay itinuturing na maliliit na bagay. Ang kanilang diameter ay nag-iiba sa loob ng 20 km. Dahil sa pagkakaibang ito sa pagitan ng volume at masa, ang isang neutron star ay may pinakamalakas na gravitational at magnetic field. Isipin na lang: ang isang kutsarita ng bagay mula sa isang neutron star ay tumitimbang ng kasing dami ng buong Mount Everest!
Pagkabulok
Ang hindi kapani-paniwalang mataas na gravitational wave ng isang neutron star sa paligid nito ang dahilan kung bakit hindi maaaring umiral ang matter sa anyo ng mga indibidwal na atomo, na nagsisimulang gumuho. Ang bagay mismo ay nagbabago sa degenerate neutron matter, kung saan ang istraktura ng mga neutron mismo ay hindi papayag na ang bituin ay pumasa sa isang singularity at pagkatapos ay sa isang black hole. Kung ang masa ng degenerate na bagay ay nagsimulang tumaas dahil sa karagdagan dito, kung gayon ang mga puwersa ng gravitational ay magagawang pagtagumpayan ang paglaban ng mga neutron. Pagkatapos ay walang makakapigil sa pagkasira ng istraktura na nabuo bilang isang resulta ng banggaan ng mga neutron stellar na bagay.
Matematikal na modelo
Sa pamamagitan ng pag-aaral ng mga celestial na bagay na ito, ang mga siyentipiko ay dumating sa konklusyon na ang density ng isang neutron star ay maihahambing sa density ng bagay sa nucleus ng isang atom. Ang mga indicator nito ay mula 1015 kg/m³ hanggang 1018 kg/m³. Kaya, imposible ang independiyenteng pag-iral ng mga electron at proton. Ang bagay ng bituin ay halos binubuo lamang ng mga neutron.
Ang ginawang mathematical model ay nagpapakita kung gaano kalakas ang periodic gravitational interactions na nagmumula sa pagitan ng dalawang neutron star na nasira manipis na shell dalawang bituin at itinapon sa kalawakan na nakapalibot sa kanila, malaking halaga radiation (enerhiya at bagay). Ang proseso ng rapprochement ay nangyayari nang napakabilis, literal sa isang split second. Bilang resulta ng banggaan, nabuo ang isang toroidal ring of matter na may bagong panganak na black hole sa gitna.
Mahalaga
Ang pagmomodelo ng mga ganitong kaganapan ay mahalaga. Salamat sa kanila, naunawaan ng mga siyentipiko kung paano nabuo ang isang neutron star at isang black hole, kung ano ang nangyayari kapag nagbanggaan ang mga bituin, kung paano ipinanganak at namamatay ang mga supernova, at marami pang ibang proseso sa kalawakan. Ang lahat ng mga kaganapang ito ay ang pinagmulan ng pinakamalubha mga elemento ng kemikal sa Uniberso, mas mabigat pa sa bakal, hindi kayang mabuo sa anumang paraan. Ito ay nagsasalita ng mga volume kahalagahan mga neutron na bituin sa buong Uniberso.
Ang pag-ikot ng isang celestial na bagay na may napakalaking volume sa paligid ng axis nito ay kamangha-mangha. Ang prosesong ito ay nagdudulot ng pagbagsak, ngunit sa parehong oras ang masa ng neutron star ay nananatiling halos pareho. Kung iniisip natin na ang bituin ay magpapatuloy sa pagkontrata, kung gayon, ayon sa batas ng konserbasyon ng angular momentum, ang angular na bilis ng pag-ikot ng bituin ay tataas sa hindi kapani-paniwalang mga halaga. Kung ang isang bituin ay nangangailangan ng humigit-kumulang 10 araw upang makumpleto ang isang buong rebolusyon, kung gayon bilang resulta, makukumpleto nito ang parehong rebolusyon sa loob ng 10 millisecond! Ito ay hindi kapani-paniwalang mga proseso!
Pag-unlad ng pagbagsak
Pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang mga ganitong proseso. Marahil ay masasaksihan natin ang mga bagong tuklas na tila hindi kapani-paniwala sa atin! Ngunit ano ang maaaring mangyari kung isipin pa natin ang pag-unlad ng pagbagsak? Upang gawing mas madaling isipin, kunin natin para sa paghahambing ang neutron star/Pares ng Earth at ang kanilang gravitational radii. Kaya, sa patuloy na pag-compress, maaaring maabot ng isang bituin ang isang estado kung saan ang mga neutron ay nagsisimulang maging hyperon. Radius celestial body ay magiging napakaliit na sa harap natin ay magkakaroon ng isang bukol ng isang superplanetary body na may mass at gravitational field ng isang bituin. Ito ay maihahambing sa kung paano kung ang mundo ay naging kasing laki ng bola ng ping-pong, at ang gravitational radius ng ating luminary, ang Araw, ay katumbas ng 1 km.
Kung iniisip natin na ang isang maliit na bukol ng stellar matter ay may pang-akit ng isang malaking bituin, kung gayon ito ay may kakayahang humawak ng isang buong planetary system malapit dito. Ngunit ang density ng naturang celestial body ay masyadong mataas. Ang mga sinag ng liwanag ay unti-unting humihinto sa pagsira dito, ang katawan ay tila lumalabas, hindi na ito nakikita ng mata. Tanging ang gravitational field ay hindi nagbabago, na nagbabala na mayroong gravitational hole dito.
Mga pagtuklas at obserbasyon
Ang unang pagkakataon na naitala ang neutron star merger ay kamakailan lamang: Agosto 17. Dalawang taon na ang nakararaan, may nakitang black hole merger. Kaya lang isang mahalagang kaganapan sa larangan ng astrophysics, na ang mga obserbasyon ay sabay-sabay na isinagawa ng 70 obserbatoryo sa kalawakan. Na-verify ng mga siyentipiko ang kawastuhan ng mga hypotheses tungkol sa mga pagsabog ng gamma-ray;
Ang malawakang pagmamasid na ito sa pagsabog ng gamma-ray, mga gravitational wave at nakikitang liwanag ay naging posible upang matukoy ang rehiyon sa kalangitan kung saan naganap ang makabuluhang kaganapan at ang kalawakan kung saan matatagpuan ang mga bituin na ito. Ito ang NGC 4993.
Siyempre, ang mga astronomo ay nagmamasid sa mga maikli sa loob ng mahabang panahon, ngunit hanggang ngayon ay hindi nila masasabi nang tiyak ang tungkol sa kanilang pinagmulan. Sa likod ng pangunahing teorya ay isang bersyon ng pagsasanib ng mga neutron na bituin. Ngayon ay nakumpirma na.
Upang ilarawan ang isang neutron star gamit ang matematika, ang mga siyentipiko ay bumaling sa equation ng estado na nag-uugnay sa density sa presyon ng bagay. Gayunpaman, mayroong maraming mga pagpipilian, at hindi alam ng mga siyentipiko kung alin sa mga umiiral na ang magiging tama. Inaasahan na ang mga obserbasyon ng gravitational ay makakatulong sa paglutas ng isyung ito. Naka-on sa sandaling ito ang signal ay hindi nagbigay ng hindi malabo na sagot, ngunit nakakatulong na itong tantiyahin ang hugis ng bituin, depende sa gravitational attraction sa pangalawang katawan (star).
NEUTRON STAR
isang bituin na pangunahing gawa sa mga neutron. Ang neutron ay isang neutral na subatomic na particle, isa sa mga pangunahing bahagi ng bagay. Ang hypothesis tungkol sa pagkakaroon ng mga neutron star ay iniharap ng mga astronomo na sina W. Baade at F. Zwicky kaagad pagkatapos ng pagtuklas ng neutron noong 1932. Ngunit ang hypothesis na ito ay nakumpirma ng mga obserbasyon pagkatapos lamang ng pagtuklas ng mga pulsar noong 1967.
Tingnan din PULSAR. Mga bituin ng neutron ay nabuo bilang isang resulta ng gravitational collapse ng mga normal na bituin na may masa na ilang beses na mas malaki kaysa sa Araw. Ang density ng isang neutron star ay malapit sa density ng atomic nucleus, ibig sabihin. 100 milyong beses na mas mataas kaysa sa density ng ordinaryong bagay. Samakatuwid, sa napakalaking masa nito, ang isang neutron star ay may radius na humigit-kumulang lamang. 10 km. Dahil sa maliit na radius ng isang neutron star, ang puwersa ng gravity sa ibabaw nito ay napakataas: humigit-kumulang 100 bilyong beses na mas mataas kaysa sa Earth. Ang bituin na ito ay pinipigilan mula sa pagbagsak ng "degeneracy pressure" ng siksik na neutron matter, na hindi nakasalalay sa temperatura nito. Gayunpaman, kung ang masa ng isang neutron star ay nagiging mas mataas kaysa sa humigit-kumulang 2 solar, kung gayon ang puwersa ng grabidad ay lalampas sa presyon na ito at ang bituin ay hindi makatiis sa pagbagsak.
Tingnan din GRAVITATIONAL COLLAPSE. Ang mga neutron star ay may napakalakas na magnetic field, na umaabot sa 10 12-10 13 G sa ibabaw (para sa paghahambing: ang Earth ay may humigit-kumulang 1 G). Dalawang magkaibang uri ng celestial na bagay ang nauugnay sa mga neutron star.
Pulsars (radio pulsars). Ang mga bagay na ito ay naglalabas ng mga pulso ng mga radio wave nang regular. Ang mekanismo ng radiation ay hindi ganap na malinaw, ngunit pinaniniwalaan na ang isang umiikot na neutron star ay nagpapalabas ng isang radio beam sa isang direksyon na nauugnay sa magnetic field nito, ang axis ng symmetry na kung saan ay hindi nag-tutugma sa axis ng pag-ikot ng bituin. Samakatuwid, ang pag-ikot ay nagdudulot ng pag-ikot ng radio beam, na pana-panahong nakadirekta patungo sa Earth.
Doble ang X-ray. Nauugnay din ang mga naglalabasang X-ray na pinagmulan sa mga neutron star na bahagi ng isang binary system na may napakalaking normal na bituin. Sa ganitong mga sistema, ang gas mula sa ibabaw ng isang normal na bituin ay bumabagsak sa isang neutron star, na bumibilis sa napakalaking bilis. Kapag tumama sa ibabaw ng isang neutron star, ang gas ay naglalabas ng 10-30% ng enerhiya ng pahinga nito, habang sa panahon ng mga reaksyong nuklear ang figure na ito ay hindi umabot sa 1%. Pinainit sa mataas na temperatura Ang ibabaw ng isang neutron star ay nagiging pinagmumulan ng X-ray radiation. Gayunpaman, ang pagbagsak ng gas ay hindi nangyayari nang pantay-pantay sa buong ibabaw: ang malakas na magnetic field ng isang neutron star ay kumukuha ng bumabagsak na ionized gas at idinidirekta ito sa mga magnetic pole, kung saan ito bumabagsak, tulad ng sa isang funnel. Samakatuwid, ang mga polar na rehiyon lamang ang nagiging napakainit, at sa isang umiikot na bituin sila ay nagiging mga mapagkukunan ng mga pulso ng X-ray. Ang mga pulso ng radyo mula sa naturang bituin ay hindi na natatanggap, dahil ang mga radio wave ay nasisipsip sa gas na nakapalibot dito.
Tambalan. Ang density ng isang neutron star ay tumataas nang may lalim. Sa ilalim ng isang layer ng atmospera na ilang sentimetro lamang ang kapal ay may isang likidong shell ng metal na ilang metro ang kapal, at sa ibaba nito ay may isang solidong crust na kilometro ang kapal. Ang sangkap ng bark ay kahawig ng ordinaryong metal, ngunit mas siksik. Sa panlabas na bahagi ng balat ito ay pangunahing bakal; Sa lalim, ang proporsyon ng mga neutron sa komposisyon nito ay tumataas. Kung saan ang density ay umabot sa approx. 4*10 11 g/cm3, ang proporsyon ng mga neutron ay tumataas nang husto na ang ilan sa mga ito ay hindi na bahagi ng nuclei, ngunit bumubuo ng tuluy-tuloy na daluyan. Doon, ang substansiya ay tulad ng isang "dagat" ng mga neutron at electron, kung saan ang nuclei ng mga atom ay interspersed. At may density ng approx. 2*10 14 g/cm3 (density ng atomic nucleus), ang mga indibidwal na nuclei ay ganap na nawawala at ang natitira ay isang tuluy-tuloy na neutron na "likido" na may isang admixture ng mga proton at electron. Malamang na ang mga neutron at proton ay kumikilos tulad ng isang superfluid na likido, katulad ng likidong helium at superconducting na mga metal sa mga makalupang laboratoryo.
Sa mas mataas na density, ang pinaka hindi pangkaraniwang mga hugis mga sangkap. Marahil ang mga neutron at proton ay nabubulok sa mas maliliit na particle - mga quark; Posible rin na maraming pi-meson ang ipinanganak, na bumubuo sa tinatawag na pion condensate.
Tingnan din
MGA ELEMENTARYONG PARTIKULO;
SUPERCONDUCTIVITY;
SUPERFLUIDITY.
PANITIKAN
Dyson F., Ter Haar D. Neutron na mga bituin at pulsar. M., 1973 Lipunov V.M. Astrophysics ng mga neutron na bituin. M., 1987
Collier's Encyclopedia. - Open Society. 2000 .
Tingnan kung ano ang isang "NEUTRON STAR" sa ibang mga diksyunaryo:
NEUTRON STAR, isang napakaliit na bituin na may mataas na density, na binubuo ng NEUTRONS. Ay huling yugto ebolusyon ng maraming bituin. Ang mga neutron star ay nabubuo kapag ang isang napakalaking bituin ay sumiklab bilang SUPERNOVA star, sumasabog ang kanilang...... Pang-agham at teknikal na encyclopedic na diksyunaryo
Isang bituin na ang bagay, ayon sa mga teoretikal na konsepto, ay pangunahing binubuo ng mga neutron. Ang neutronization ng matter ay nauugnay sa gravitational collapse ng isang bituin pagkatapos maubos ang nuclear fuel nito. Ang average na density ng mga neutron star ay 2.1017 ... Malaking Encyclopedic Dictionary
Ang istraktura ng isang neutron star. Ang neutron star ay isang astronomical na bagay na isa sa mga huling produkto ... Wikipedia
Isang bituin na ang bagay, ayon sa mga teoretikal na konsepto, ay pangunahing binubuo ng mga neutron. Ang average na density ng naturang bituin ay Neutron star 2·1017 kg/m3, ang average na radius ay 20 km. Natukoy ng pulsed radio emission, tingnan ang Pulsars... Astronomical Dictionary
Isang bituin na ang bagay, ayon sa mga teoretikal na konsepto, ay pangunahing binubuo ng mga neutron. Ang neutronization ng matter ay nauugnay sa gravitational collapse ng isang bituin pagkatapos maubos ang nuclear fuel nito. Average na density ng isang neutron star... ... encyclopedic Dictionary
Isang hydrostatically equilibrium star, kung saan pangunahing binubuo ang kuyog mula sa mga neutron. Nabuo bilang isang resulta ng pagbabago ng mga proton sa mga neutron sa ilalim ng mga puwersa ng gravitational. gumuho sa mga huling yugto ng ebolusyon ng medyo malalaking bituin (na may mass na ilang beses na mas malaki kaysa sa... ... Likas na agham. encyclopedic Dictionary
Neutron star- isa sa mga yugto ng ebolusyon ng mga bituin, kapag, bilang resulta ng pagbagsak ng gravitational, ito ay na-compress sa mga maliliit na sukat (ang radius ng bola ay 10-20 km) na ang mga electron ay pinindot sa nuclei ng mga atomo at neutralisahin ang kanilang singil, ang lahat ng bagay ng bituin ay nagiging... ... Ang simula ng modernong natural na agham
Ang Neutron Star ni Culver. Natuklasan ito ng mga astronomo mula sa Pennsylvania State University sa USA at ng Canadian McGill University sa konstelasyon na Ursa Minor. Ang bituin ay kakaiba sa mga katangian nito at hindi katulad ng iba pang... ... Wikipedia
- (Ingles na runaway star) isang bituin na gumagalaw sa hindi normal na bilis na may kaugnayan sa nakapalibot na interstellar medium. Ang wastong galaw ng naturang bituin ay kadalasang ipinapahiwatig na tiyak na nauugnay sa asosasyon ng bituin, isang miyembro kung saan... ... Wikipedia
Nangyayari ito pagkatapos ng pagsabog ng supernova.
Ito ang takipsilim ng buhay ng isang bituin. Ang gravity nito ay napakalakas na nagtatapon ito ng mga electron mula sa mga orbit ng mga atom, na ginagawang mga neutron.
Kapag nawalan siya ng suporta panloob na presyon, ito ay bumagsak, at ito ay humahantong sa pagsabog ng supernova.
Ang mga labi ng katawan na ito ay naging isang Neutron Star, na may masa na 1.4 beses ang masa ng Araw at isang radius na halos katumbas ng radius ng Manhattan sa Estados Unidos.
Ang bigat ng isang piraso ng asukal na may density ng isang neutron star ay...
Kung, halimbawa, kumuha ka ng isang piraso ng asukal na may dami na 1 cm3 at isipin na ito ay gawa sa bagay na neutron star, kung gayon ang masa nito ay humigit-kumulang isang bilyong tonelada. Ito ay katumbas ng masa ng humigit-kumulang 8 libong sasakyang panghimpapawid. Maliit na bagay na may hindi kapani-paniwalang density!
Ipinagmamalaki ng bagong panganak na neutron star ang mataas na bilis ng pag-ikot. Kapag ang isang napakalaking bituin ay naging isang neutron star, ang bilis ng pag-ikot nito ay nagbabago.
Ang umiikot na neutron star ay isang natural na de-koryenteng generator. Ang pag-ikot nito ay lumilikha ng isang malakas na magnetic field. Ang napakalaking puwersa ng magnetism na ito ay kumukuha ng mga electron at iba pang mga particle ng mga atomo at nagpapadala sa kanila nang malalim sa Uniberso sa napakabilis na bilis. Ang mga high-speed na particle ay may posibilidad na naglalabas ng radiation. Ang pagkutitap na nakikita natin sa mga pulsar na bituin ay ang radiation ng mga particle na ito.Ngunit napapansin lamang natin ito kapag ang radiation nito ay nakadirekta sa ating direksyon.
Ang umiikot na neutron star ay isang Pulsar, isang kakaibang bagay na nilikha pagkatapos ng pagsabog ng Supernova. Ito ang paglubog ng araw ng kanyang buhay.
Ang densidad ng mga bituin ng neutron ay iba-iba. Mayroon silang bark na hindi kapani-paniwalang siksik. Ngunit ang mga puwersa sa loob ng isang neutron star ay maaaring tumagos sa crust. At kapag nangyari ito, inaayos ng bituin ang posisyon nito, na humahantong sa pagbabago sa pag-ikot nito. Ito ay tinatawag na: ang balat ay basag. Ang isang pagsabog ay nangyayari sa isang neutron star.
Mga artikulo
>Ang isang pulsar (pink) ay makikita sa gitna ng M82 galaxy.
Galugarin pulsar at neutron star Ang Uniberso: paglalarawan at mga katangian na may mga larawan at video, istraktura, pag-ikot, density, komposisyon, masa, temperatura, paghahanap.
Mga Pulsar
Mga Pulsar ay mga spherical compact na bagay na ang mga sukat ay hindi lalampas sa hangganan malaking lungsod. Ang nakakagulat na bagay ay na sa gayong dami ay lumampas sila sa solar mass sa mga tuntunin ng masa. Ginagamit ang mga ito upang pag-aralan ang matinding estado ng bagay, tuklasin ang mga planeta na lampas sa ating system, at sukatin ang mga cosmic na distansya. Bilang karagdagan, tumulong sila sa paghahanap ng mga gravitational wave na nagpapahiwatig ng mga masiglang kaganapan, tulad ng mga supermassive na banggaan. Unang natuklasan noong 1967.
Ano ang isang pulsar?
Kung hahanapin mo ang isang pulsar sa kalangitan, lumilitaw na ito ay isang ordinaryong kumikislap na bituin na sumusunod sa isang tiyak na ritmo. Sa katunayan, ang kanilang liwanag ay hindi kumikislap o tumitibok, at hindi sila lumilitaw bilang mga bituin.
Ang pulsar ay gumagawa ng dalawang paulit-ulit, makitid na sinag ng liwanag sa magkasalungat na direksyon. Ang flickering effect ay nalikha dahil sila ay umiikot (beacon principle). Sa sandaling ito, ang sinag ay tumama sa Earth at pagkatapos ay lumiliko muli. Bakit ito nangyayari? Ang katotohanan ay ang light beam ng isang pulsar ay karaniwang hindi nakahanay sa rotation axis nito.
Kung ang kumikislap ay nabuo sa pamamagitan ng pag-ikot, kung gayon ang bilis ng mga pulso ay sumasalamin sa bilis kung saan ang pulsar ay umiikot. Isang kabuuang 2,000 pulsar ang natagpuan, karamihan sa mga ito ay umiikot isang beses bawat segundo. Ngunit mayroong humigit-kumulang 200 mga bagay na namamahala upang makagawa ng isang daang rebolusyon sa parehong oras. Ang pinakamabilis ay tinatawag na millisecond, dahil ang kanilang bilang ng mga rebolusyon bawat segundo ay katumbas ng 700.
Ang mga Pulsar ay hindi maaaring ituring na mga bituin, kahit na "nabubuhay". Sa halip, ang mga ito ay mga neutron na bituin, na nabuo pagkatapos ng napakalaking bituin na maubusan ng gasolina at gumuho. Bilang isang resulta, ang isang malakas na pagsabog ay nilikha - isang supernova, at ang natitirang siksik na materyal ay binago sa isang neutron star.
Ang diameter ng mga pulsar sa Uniberso ay umabot sa 20-24 km, at ang kanilang masa ay dalawang beses kaysa sa Araw. Upang bigyan ka ng ideya, ang isang piraso ng naturang bagay na kasing laki ng isang sugar cube ay titimbang ng 1 bilyong tonelada. Iyon ay, isang bagay na kasing bigat ng Everest na kasya sa iyong kamay! Totoo, mayroong isang mas siksik na bagay - isang itim na butas. Ang pinaka-massive ay umabot sa 2.04 solar mass.
Ang mga Pulsar ay may malakas na magnetic field, na 100 milyon hanggang 1 quadrillion beses na mas malakas kaysa sa Earth. Para sa isang neutron star na magsimulang maglabas ng liwanag tulad ng isang pulsar, dapat itong magkaroon ng tamang ratio ng lakas ng magnetic field at bilis ng pag-ikot. Ito ay nangyayari na ang isang sinag ng mga radio wave ay maaaring hindi dumaan sa larangan ng view ng isang ground-based na teleskopyo at manatiling hindi nakikita.
Mga pulsar ng radyo
Ang Astrophysicist na si Anton Biryukov sa physics ng neutron star, nagpapabagal sa pag-ikot at ang pagtuklas ng mga gravitational wave:
Bakit umiikot ang mga pulsar?
Ang kabagalan ng isang pulsar ay isang pag-ikot bawat segundo. Ang pinakamabilis ay bumibilis sa daan-daang rebolusyon bawat segundo at tinatawag na millisecond. Ang proseso ng pag-ikot ay nangyayari dahil ang mga bituin kung saan sila nabuo ay umiikot din. Ngunit upang makarating sa ganoong bilis, kailangan mo ng karagdagang mapagkukunan.
Naniniwala ang mga mananaliksik na ang millisecond pulsar ay nabuo sa pamamagitan ng pagnanakaw ng enerhiya mula sa isang kapitbahay. Maaari mong mapansin ang pagkakaroon ng isang dayuhang sangkap na nagpapataas ng bilis ng pag-ikot. At hindi iyon magandang bagay para sa nasugatan na kasama, na balang araw ay tuluyang maubos ng pulsar. Ang ganitong mga sistema ay tinatawag na black widows (pagkatapos ng mapanganib ang hitsura gagamba).
Ang mga Pulsar ay may kakayahang maglabas ng liwanag sa ilang mga wavelength (mula sa radyo hanggang sa gamma ray). Ngunit paano nila ito ginagawa? Ang mga siyentipiko ay hindi pa makakahanap ng eksaktong sagot. Ito ay pinaniniwalaan na ang isang hiwalay na mekanismo ay responsable para sa bawat haba ng daluyong. Ang mga beacon-like beam ay gawa sa mga radio wave. Ang mga ito ay maliwanag at makitid at kahawig ng magkakaugnay na liwanag, kung saan ang mga particle ay bumubuo ng isang nakatutok na sinag.
Ang mas mabilis na pag-ikot, mas mahina ang magnetic field. Ngunit sapat na ang bilis ng pag-ikot para makapaglabas sila ng mga sinag na kasing liwanag ng mabagal.
Sa panahon ng pag-ikot, ang magnetic field ay lumilikha ng isang electric field, na maaaring magdala ng mga sisingilin na particle sa isang mobile na estado (electric current). Ang lugar sa itaas ng ibabaw kung saan nangingibabaw ang magnetic field ay tinatawag na magnetosphere. Narito ang mga sisingilin na particle ay pinabilis nang hindi kapani-paniwala mataas na bilis dahil sa malakas electric field. Sa tuwing bumibilis sila, naglalabas sila ng liwanag. Ito ay ipinapakita sa optical at x-ray range.
Paano ang gamma rays? Iminumungkahi ng pananaliksik na ang kanilang pinagmulan ay dapat hanapin sa ibang lugar malapit sa pulsar. At sila ay magiging katulad ng isang fan.
Maghanap ng mga pulsar
Ang mga teleskopyo ng radyo ay nananatiling pangunahing paraan para sa paghahanap ng mga pulsar sa kalawakan. Ang mga ito ay maliit at malabo kumpara sa iba pang mga bagay, kaya kailangan mong i-scan ang buong kalangitan at unti-unting nakapasok ang mga bagay na ito sa lens. Karamihan ay natagpuan gamit ang Parkes Observatory sa Australia. Maraming bagong data ang makukuha mula sa Square Kilometer Array Antenna (SKA) simula sa 2018.
Noong 2008, inilunsad ang GLAST telescope, na natagpuan ang 2050 gamma-ray emitting pulsars, kung saan 93 ay millisecond. Ang teleskopyo na ito ay hindi kapani-paniwalang kapaki-pakinabang dahil sinusuri nito ang buong kalangitan, habang ang iba ay nagha-highlight lamang ng maliliit na lugar sa kahabaan ng eroplano.
Ang paghahanap ng iba't ibang wavelength ay maaaring maging mahirap. Ang katotohanan ay ang mga radio wave ay hindi kapani-paniwalang makapangyarihan, ngunit maaaring hindi lang sila mahulog sa lens ng teleskopyo. Ngunit ang gamma radiation ay kumakalat sa higit pa sa kalangitan, ngunit mas mababa sa liwanag.
Alam na ngayon ng mga siyentipiko ang pagkakaroon ng 2,300 pulsar, na natagpuan sa pamamagitan ng mga radio wave at 160 sa pamamagitan ng gamma ray. Mayroon ding 240 millisecond pulsar, kung saan 60 ang gumagawa ng gamma rays.
Paggamit ng mga pulsar
Ang mga Pulsar ay hindi lamang kamangha-manghang mga bagay sa kalawakan, ngunit kapaki-pakinabang din na mga tool. Ang ilaw na ibinubuga ay maaaring magbunyag ng maraming tungkol sa mga panloob na proseso. Iyon ay, naiintindihan ng mga mananaliksik ang pisika ng mga neutron na bituin. Ang mga bagay na ito ay gayon mataas na presyon na ang pag-uugali ng bagay ay naiiba sa karaniwan. Ang kakaibang nilalaman ng mga neutron star ay tinatawag na "nuclear paste."
Ang mga Pulsar ay nagdadala ng maraming benepisyo dahil sa katumpakan ng kanilang mga pulso. Alam ng mga siyentipiko ang mga partikular na bagay at nakikita ang mga ito bilang mga cosmic na orasan. Ganito nagsimulang lumitaw ang haka-haka tungkol sa pagkakaroon ng ibang mga planeta. Sa katunayan, ang unang exoplanet na natagpuan ay nag-oorbit sa isang pulsar.
Huwag kalimutan na ang mga pulsar ay patuloy na gumagalaw habang sila ay "kumirap," na nangangahulugang magagamit ang mga ito upang sukatin ang mga cosmic na distansya. Kasangkot din sila sa pagsubok sa teorya ng relativity ni Einstein, tulad ng mga sandali na may gravity. Ngunit ang regularidad ng pulsation ay maaaring maputol ng gravitational waves. Napansin ito noong Pebrero 2016.
Pulsar Cemeteries
Unti-unti, bumagal ang lahat ng pulsar. Ang radiation ay pinapagana ng magnetic field na nilikha ng pag-ikot. Bilang resulta, nawalan din ito ng kapangyarihan at huminto sa pagpapadala ng mga beam. Ang mga siyentipiko ay gumuhit ng isang espesyal na linya kung saan ang mga gamma ray ay maaari pa ring makita sa harap ng mga radio wave. Sa sandaling bumagsak ang pulsar sa ibaba, ito ay isinusulat sa libingan ng pulsar.
Kung ang isang pulsar ay nabuo mula sa mga labi ng supernova, kung gayon mayroon itong malaking reserba ng enerhiya at mabilis pag-ikot. Kasama sa mga halimbawa ang batang bagay na PSR B0531+21. Maaari itong manatili sa yugtong ito sa loob ng ilang daang libong taon, pagkatapos nito ay magsisimulang mawalan ng bilis. Ang mga middle-aged pulsar ay bumubuo sa karamihan ng populasyon at gumagawa lamang ng mga radio wave.
Gayunpaman, ang isang pulsar ay maaaring pahabain ang buhay nito kung mayroong malapit na satellite. Pagkatapos ay bubunutin nito ang materyal nito at tataas ang bilis ng pag-ikot. Ang ganitong mga pagbabago ay maaaring mangyari sa anumang oras, na ang dahilan kung bakit ang pulsar ay may kakayahang muling pagsilang. Ang nasabing contact ay tinatawag na low-mass X-ray binary system. Ang mga pinakalumang pulsar ay millisecond. Ang ilan ay umaabot sa bilyun-bilyong taong gulang.
Mga bituin ng neutron
Mga bituin ng neutron- sa halip misteryosong mga bagay, na lumalampas sa solar mass ng 1.4 beses. Ipinanganak sila pagkatapos ng pagsabog ng mas malalaking bituin. Kilalanin pa natin ang mga pormasyong ito.
Kapag ang isang bituin ay 4-8 beses na mas malaki kaysa sa Araw na sumabog, ang isang high-density na core ay nananatili at patuloy na gumuho. Ang gravity ay nagtutulak nang husto sa isang materyal na nagiging sanhi ng pagsasama-sama ng mga proton at electron upang maging mga neutron. Ito ay kung paano ipinanganak ang isang high-density neutron star.
Ang mga malalaking bagay na ito ay maaaring umabot sa diameter na 20 km lamang. Upang mabigyan ka ng ideya ng densidad, isang scoop lang ng neutron star material ang titimbang ng isang bilyong tonelada. Ang gravity sa naturang bagay ay 2 bilyong beses na mas malakas kaysa sa Earth, at ang kapangyarihan ay sapat para sa gravitational lensing, na nagpapahintulot sa mga siyentipiko na tingnan ang likod ng bituin.
Ang pagkabigla mula sa pagsabog ay nag-iiwan ng pulso na nagiging sanhi ng pag-ikot ng neutron star, na umaabot sa ilang mga rebolusyon bawat segundo. Bagama't maaari silang bumilis ng hanggang 43,000 beses kada minuto.
Mga boundary layer malapit sa mga compact na bagay
Ang astrophysicist na si Valery Suleymanov sa paglitaw ng mga accretion disk, stellar wind at matter sa paligid ng mga neutron star:
Ang loob ng mga neutron na bituin
Astrophysicist Sergei Popov sa matinding estado ng bagay, ang komposisyon ng mga neutron na bituin at mga pamamaraan para sa pag-aaral ng interior:
Kapag ang isang neutron star ay kumikilos bilang bahagi ng dalawahang sistema, kung saan sumabog ang supernova, ang larawan ay mukhang mas kahanga-hanga. Kung ang pangalawang bituin ay mas mababa sa masa sa Araw, pagkatapos ay hinihila nito ang masa ng kasama sa "Roche lobe". Ito ay isang spherical cloud ng materyal na umiikot sa isang neutron star. Kung ang satellite ay 10 beses na mas malaki kaysa sa solar mass, kung gayon ang mass transfer ay nababagay din, ngunit hindi masyadong matatag. Ang materyal ay dumadaloy sa mga magnetic pole, nagpapainit at lumilikha ng mga pulsation ng X-ray.
Noong 2010, 1,800 pulsar ang natagpuan gamit ang radio detection at 70 gamit ang gamma rays. May mga planeta pa nga ang ilang specimen.
Mga Uri ng Neutron Stars
Ang ilang mga kinatawan ng mga neutron na bituin ay may mga jet ng materyal na dumadaloy halos sa bilis ng liwanag. Kapag lumipad sila lampas sa amin, kumikislap sila tulad ng liwanag ng isang beacon. Dahil dito, tinawag silang pulsar.
Ang huling produkto ng stellar evolution ay tinatawag na neutron star. Ang kanilang sukat at bigat ay talagang humanga sa imahinasyon! Ang pagkakaroon ng sukat na hanggang 20 km ang lapad, ngunit tumitimbang ng kasing dami ng . Ang density ng matter sa isang neutron star ay maraming beses na mas malaki kaysa sa density ng isang atomic nucleus. Lumilitaw ang mga neutron star sa panahon ng pagsabog ng supernova.
Karamihan sa mga kilalang neutron star ay tumitimbang ng humigit-kumulang 1.44 solar mass at katumbas ng limitasyon ng masa ng Chandrasekhar. Ngunit ito ay theoretically posible na maaari silang magkaroon ng hanggang sa 2.5 mass. Ang pinakamabigat na natuklasan hanggang sa kasalukuyan ay tumitimbang ng 1.88 solar mass, at tinatawag na Vele X-1, at ang pangalawa na may mass na 1.97 solar mass ay PSR J1614-2230. Sa karagdagang pagtaas ng density, ang bituin ay nagiging isang quark.
Ang magnetic field ng mga neutron star ay napakalakas at umabot sa 10.12 degrees G, ang field ng Earth ay 1 G. Mula noong 1990, ang ilang mga neutron star ay nakilala bilang magnetars - ito ay mga bituin na ang mga magnetic field ay lumampas sa 10 hanggang 14 degrees ng Gauss. Sa ganitong mga kritikal na magnetic field, ang mga pagbabago sa physics, relativistic effect (baluktot ng liwanag sa pamamagitan ng magnetic field) at polarization ng pisikal na vacuum ay lilitaw. Ang mga neutron na bituin ay hinulaan at pagkatapos ay natuklasan.
Ang mga unang pagpapalagay ay ginawa nina Walter Baade at Fritz Zwicky noong 1933, ginawa nila ang pagpapalagay na ang mga neutron star ay ipinanganak bilang resulta ng pagsabog ng supernova. Ayon sa mga kalkulasyon, ang radiation mula sa mga bituin na ito ay napakaliit, imposible lamang na makita. Ngunit noong 1967, natuklasan ng nagtapos na estudyante ng Huish na si Jocelyn Bell, na naglalabas ng mga regular na pulso ng radyo.
Ang ganitong mga impulses ay nakuha bilang isang resulta ng mabilis na pag-ikot ng bagay, ngunit ang mga ordinaryong bituin ay lilipad lamang bukod sa napakalakas na pag-ikot, at samakatuwid ay nagpasya sila na sila ay mga neutron na bituin.
Pulsars sa pababang pagkakasunud-sunod ng bilis ng pag-ikot:
Ang ejector ay isang radio pulsar. Mababang bilis ng pag-ikot at malakas na magnetic field. Ang ganitong pulsar ay may magnetic field at ang bituin ay umiikot na may katumbas angular velocity. Sa isang tiyak na sandali, ang linear velocity ng field ay umabot sa bilis ng liwanag at nagsisimulang lumampas dito. Dagdag pa, hindi maaaring umiral ang dipole field, at masira ang mga linya ng lakas ng field. Sa paglipat sa mga linyang ito, ang mga naka-charge na particle ay umaabot sa isang bangin at masira, kaya iniiwan nila ang neutron star at maaaring lumipad palayo sa anumang distansya hanggang sa infinity. Samakatuwid, ang mga pulsar na ito ay tinatawag na mga ejector (upang ibigay, i-eject) - mga radio pulsar.
Propeller, wala na itong parehong bilis ng pag-ikot gaya ng ejector para mapabilis ang mga particle sa bilis ng post-light, kaya hindi ito maaaring maging radio pulsar. Ngunit ang bilis ng pag-ikot nito ay napakataas pa rin, ang bagay na nakuha ng magnetic field ay hindi pa mahuhulog sa bituin, iyon ay, hindi nangyayari ang accretion. Ang gayong mga bituin ay pinag-aralan nang hindi maganda, dahil halos imposibleng obserbahan ang mga ito.
Ang accretor ay isang X-ray pulsar. Ang bituin ay hindi na umiikot nang napakabilis at ang bagay ay nagsimulang mahulog sa bituin, na bumabagsak sa linya ng magnetic field. Ang pagbagsak malapit sa poste sa isang solidong ibabaw, ang sangkap ay uminit hanggang sampu-sampung milyong degree, na nagreresulta sa X-ray radiation. Ang mga pulsasyon ay nangyayari bilang isang resulta ng katotohanan na ang bituin ay umiikot pa rin, at dahil ang lugar ng pagbagsak ng bagay ay halos 100 metro lamang, ang lugar na ito ay pana-panahong nawawala sa paningin.
