Chủ YếU khoa học

Thiên văn học sao neutron

Thiên văn học sao neutron
Thiên văn học sao neutron

Video: Cấu Tạo Trong Lõi Ngôi Sao NEUTRON - Thư Viện Thiên Văn 2024, Có Thể

Video: Cấu Tạo Trong Lõi Ngôi Sao NEUTRON - Thư Viện Thiên Văn 2024, Có Thể
Anonim

Sao neutron, bất kỳ lớp sao cực kỳ dày đặc, nhỏ gọn nào được cho là có thành phần chủ yếu là neutron. Neutron sao thường khoảng 20 km (12 dặm) đường kính. Khối lượng của chúng nằm trong khoảng từ 1,18 đến 1,97 lần so với Mặt trời, nhưng hầu hết là 1,35 lần so với Mặt trời. Do đó, mật độ trung bình của chúng cực kỳ cao khoảng 10 14lần đó là nước Điều này xấp xỉ mật độ bên trong hạt nhân nguyên tử, và theo một cách nào đó, một ngôi sao neutron có thể được hình thành như một hạt nhân khổng lồ. Người ta không biết chắc chắn những gì ở trung tâm của ngôi sao, nơi áp lực là lớn nhất; các lý thuyết bao gồm hyperon, kaon và pions. Các lớp trung gian chủ yếu là neutron và có lẽ ở trạng thái Superfluid tinh. 1 km bên ngoài (0,6 dặm) là rắn, mặc dù nhiệt độ cao, có thể lên tới 1.000.000 K. Bề mặt của lớp rắn này, nơi áp suất thấp nhất, bao gồm một dạng sắt cực kỳ dày đặc.

ngôi sao: sao neutron

Khi khối lượng của lõi còn lại nằm giữa 1,4 và khoảng 2 khối lượng mặt trời, rõ ràng nó trở thành một ngôi sao neutron có mật độ lớn hơn

Một đặc tính quan trọng khác của sao neutron là sự hiện diện của từ trường rất mạnh, lên tới 10 12 gauss (từ trường của Trái đất là 0,5 gauss), khiến cho bề mặt sắt bị trùng hợp dưới dạng các chuỗi nguyên tử sắt dài. Các nguyên tử riêng lẻ bị nén và kéo dài theo hướng của từ trường và có thể liên kết với nhau từ đầu đến cuối. Bên dưới bề mặt, áp suất trở nên quá cao đối với các nguyên tử riêng lẻ tồn tại.

Việc phát hiện ra các pulsar vào năm 1967 đã cung cấp bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại của các sao neutron. Pulsar là những ngôi sao neutron phát ra các xung bức xạ một lần trên mỗi vòng quay. Các bức xạ phát ra thường là sóng vô tuyến, nhưng các pulsar cũng được biết là phát ra các bước sóng quang, tia X và tia gamma. Các khoảng thời gian rất ngắn, ví dụ, các xung Crab (NP 0532) và Vela (tương ứng 33 và 83 mili giây) loại trừ khả năng chúng có thể là sao lùn trắng. Các xung là kết quả của các hiện tượng điện động lực được tạo ra bởi sự quay của chúng và từ trường mạnh của chúng, như trong một máy phát điện. Trong trường hợp các xung vô tuyến, neutron ở bề mặt của ngôi sao phân rã thành các proton và electron. Khi các hạt tích điện này được giải phóng khỏi bề mặt, chúng đi vào từ trường cực mạnh bao quanh ngôi sao và quay cùng với nó. Được tăng tốc đến tốc độ tiếp cận với ánh sáng, các hạt phát ra bức xạ điện từ bằng phát xạ synchrotron. Bức xạ này được giải phóng dưới dạng các chùm sóng cực mạnh từ các cực từ của pulsar.

Nhiều nguồn tia X nhị phân, như Hercules X-1, chứa các sao neutron. Các vật thể vũ trụ thuộc loại này phát ra tia X bằng cách nén vật liệu từ các ngôi sao đồng hành được bồi đắp trên bề mặt của chúng.

Các sao neutron cũng được xem như là các vật thể gọi là các sóng vô tuyến quay (RRAT) và như các nam châm. RRAT là các nguồn phát ra các vụ nổ radio đơn lẻ nhưng trong các khoảng thời gian không đều trong khoảng từ bốn phút đến ba giờ. Nguyên nhân của hiện tượng RRAT vẫn chưa được biết. Magnetar là những ngôi sao neutron có từ tính cao, có từ trường trong khoảng từ 10 14 đến 10 15 gauss.

Hầu hết các nhà điều tra tin rằng các sao neutron được hình thành do vụ nổ siêu tân tinh, trong đó sự sụp đổ của lõi trung tâm của siêu tân tinh bị dừng lại do áp suất neutron tăng lên khi mật độ lõi tăng lên khoảng 10 15 gram mỗi cm. Tuy nhiên, nếu lõi sụp đổ nặng hơn khoảng ba khối lượng mặt trời, thì một ngôi sao neutron không thể được hình thành và lõi có lẽ sẽ trở thành một lỗ đen.