Nevtronska zvezda je ... Definicija, struktura, zgodovina odkritja in zanimiva dejstva

Objekti, obravnavani v članku, so bili naključno odkriti, čeprav so znanstveniki Landau LD in Oppenheimer R. napovedali obstoj že leta 1930. Govorimo o nevtronskih zvezdah. Značilnosti in značilnosti teh kozmičnih luči bodo obravnavane v članku.

Nevtron in zvezda istega imena

Po napovedih 30-ih letih XX stoletja obstoja nevtronskih zvezd in po nevtrona (1932), se je W. Baade odprli s F. Zwicky leta 1933 na kongresu fizikov v ZDA so napovedali možnost za oblikovanje predmeta imenom nevtronska zvezda. To je kozmično telo, ki se pojavi v procesu eksplozije supernove.

Vendar so bili vsi izračuni le teoretični, ker te prakse v praksi ni bilo mogoče dokazati zaradi pomanjkanja ustrezne astronomske opreme in premajhne nevtronske zvezde. Toda leta 1960 se je začela razvijati rentgenska astronomija. Nato so nepričakovano odkrili nevtronske zvezke zaradi radijskih opazovanj.

Odprtje

1967 je bila mejnik na tem področju. Bell D., ki je diplomiral na študiju Hewish E., je lahko odpiral vesoljski objekt - nevtronsko zvezdo. To je telo, ki oddaja stalno sevanje impulzov radijskih valov. Ta pojav smo primerjali z vesoljskim radijskim signalom zaradi ozke usmerjenosti radijskega žarka, ki je prišel iz zelo hitrega rotirajočega predmeta. Dejstvo je, da katera koli druga standardna zvezda ne bi mogla ohraniti svoje celovitosti pri tako visoki hitrosti vrtenja. To so sposobne samo nevtronske zvezde, med njimi pa je postal pulsar PSR B1919 + 21 prvi odprt.

Usoda velikih zvezd je zelo različna od majhnih zvezd. V takih svetilkah pride čas, ko tlak plina ne uravnava več gravitacijskih sil. Takšni procesi vodijo k dejstvu, da se zvezda začenja nedoločno pogoditi (kolaps). Ko masa zvezde presega sončno frekvenco s faktorjem 1,5-2, je kolaps neizogiben. V procesu stiskanja se plin znotraj zvezdnega jedra segreva. Najprej se vse dogaja zelo počasi.

Strni

Pri doseganju določene temperature se lahko proton preoblikuje v nevtrinoze, ki takoj zapustijo zvezdo in pri tem vzamejo energijo. Kolaps se bo okrepil, dokler se vsi protoni ne pretvorijo v nevtrine. Tako se tvori pulsar ali nevtronska zvezda. To je zrušilno jedro.

Zunanja lupina, ko nastane pulsar, prejme energijo stiskanja, ki po tem ne bo s hitrostjo tisoč km / s. vržen v vesolje. V tem primeru se tvori udarni val, ki lahko pripelje do nove zvezde. Na takem zvezdna svetilnost v milijardah krat večji od izvirnika. Po takem postopku, v času od enega tedna do enega meseca, zvezda oddaja svetlobo v količini, ki presega celotno galaksijo. Tako nebeško telo se imenuje supernova. Njegova eksplozija vodi v nastanek meglice. V središču meglice je pulsar ali nevtronska zvezda. To je tako imenovani potomec zvezde, ki je eksplodirala.

Vizualizacija

V globinah celotnega vesoljskega prostora potekajo neverjetni dogodki, med njimi - spopad zvezd. Zahvaljujoč najzahtevnejšemu matematičnemu modelu so znanstveniki uspeli vizualizirati nemire velike količine energije in degeneracijo zadevne snovi. Pred očmi opazovalcev se igra izjemno močna slika prostorske kataklizme. Verjetnost trčenja nevtronskih zvezd je zelo visoka. Srečanje dveh takšnih svetilk v vesolju se začne z njihovim zapletom v gravitacijskih poljih. Obstajajo veliko množico, tako rekoč izmenjujejo objeme. Ko se pojavi trk, pride do močne eksplozije, ki jo spremlja neverjetno močna emisija gama sevanja.

Če upoštevamo nevtronsko zvezdo, to so ostanki po eksploziji supernove, v kateri se konča življenjski cikel. Masa zvezde, ki preživi svoj stolet, presega sončno zvezdo 8-30 krat. Vesolje pogosto osvetljuje eksplozije supernov. Verjetnost, da se bodo v vesolju srečali nevtronske svetilke, je precej visoka.

Srečanje

Zanimivo je, da ob dvema zvezdama ne moremo nedvoumno predvideti razvoja dogodkov. Ena od možnosti opisuje matematični model, ki so ga predlagali znanstveniki NASA iz Space Flight Center. Postopek se začne z dejstvom, da se dve nevtronski zvezdi nahajajo v drugem v vesolju na razdalji približno 18 km. Po kozmičnih standardih se nevtronske zvezde z maso 1,5-1,7 krat večje od sončnih zvezd štejejo za drobne predmete. Njihov premer je 20 km. Zaradi tega neskladja med prostornino in maso je nevtronska zvezda lastnica najmočnejših gravitacijskih in magnetnih polj. Zamislite si: čajna žlička snovi nevtronske zvezde tehta kot celotna gora Everesta!

Degeneracija

Neverjetno visoko gravitacijski valovi Nevtronska zvezda, ki deluje okoli nje, je razlog, da materija ne more biti v obliki ločenih atomov, ki se začnejo razgraditi. Sama stvar prehaja v degeneriran nevtron, v katerem struktura nevtronov ne bo dovolila, da bi zvezda prešla v singularnost in nato v črno luknjo. Če se masa degenerirane snovi začne povečevati zaradi dodajanja k njej, bodo gravitacijske sile zmožne premagati odpornost proti nevtronu. Potem nič ne bo preprečilo uničenja strukture, ki je nastala zaradi trka objektov nevtronske zvezdice.

Matematični model

Z učenjem teh nebesnih predmetov so znanstveniki ugotovili, da je gostota nevtronske zvezde primerljiva z gostoto snovi v jedru atoma. Njeni kazalniki so v razponu od 1015 kg / msup3 - do 1018 kg / msup3-. Tako je neodvisni obstoj elektronov in protonov nemogoč. Vsebina zvezde je praktično sestavljena iz samo nevtronov.

Matematični model, kaže, kako močna periodične gravitacijske interakcije, ki se pojavljajo med obema nevtronskih zvezd, prebili tanko lupino dveh zvezd in vrgel v prostor, ki jih obdaja, ogromne količine sevanja (energije in materije). Postopek zbliževanja je zelo hiter, dobesedno v delčku sekunde. Trk snovi tvorjen s toroidnim obroču z novorojene črno luknjo v sredini.

Pomen

Modeliranje takih dogodkov je pomembno. Znanstveniki so jim lahko pomagali razumeti, kako se oblikujejo nevtronska zvezda in črna luknja, kaj se zgodi v trčenju svetilk, kako se rodijo in umirajo supernove in mnogi drugi vesoljski procesi. Vsi ti dogodki so vir videza najtežjih kemijskih elementov v vesolju, še težji od železa, ki ne morejo oblikovati drugače. To kaže na zelo pomembno vrednost nevtronskih zvezd v celotnem vesolju.

Vrtenje nebesnega predmeta ogromnega volumna okoli svoje osi je presenetljivo. Takšen proces povzroči propad, vendar je masa nevtronske zvezde praktično enaka. Če si predstavljamo, da se bo zvezda nadaljevala, potem bo v skladu z zakonom ohranjanja kotnega momenta angularna vrtilna hitrost zvezde naraščala do neverjetnih vrednosti. Če je za popolno revolucijo zvezda potrebovala približno 10 dni, potem bo zaradi tega naredila enak obrat za 10 milisekund! To so neverjetni procesi!

Razvoj kolapsa

Znanstveniki se ukvarjajo s preučevanjem takih procesov. Morda bomo priča novim odkritjem, ki se nam zdijo kot fantastični! Kaj pa, če si predstavljamo nadaljnji razvoj zloma? Da bi si lažje predstavljali, vzemimo za primerjavo par nevtronske zvezde / zemlje in njihovih gravitacijskih polmerov. Torej, z neprekinjenim stiskanjem, lahko zvezda doseže stanje, kjer se nevtroni začnejo spremeniti v hiperone. Polmer nebesnega telesa bo tako majhen, da se bo pred nami pojavila kocka superplanetnega telesa z masnim in gravitacijskim poljem zvezde. To lahko primerjamo s tem, kako bi zemlja postala enaka velikosti krogu za ping-pong, gravitacijski polmer našega sonca, Sonca pa bi bil enak 1 km.

Če si predstavljamo, da majhna krogla zvezdne snovi ima privlačnost velike zvezde, potem je sposobna držati cel planetni sistem poleg sebe. Toda gostota takšnega nebeškega telesa je previsoka. Skozi to, postopoma luči svetlobe ven, telo zdi, da gredo ven, ne more več vidno očesu. Ne spreminja samo gravitacijskega polja, ki opozarja, da obstaja gravitacijska luknja.

Odkritja in opazovanja

Pred kratkim so bili pred kratkim zabeleženi gravitacijski valovi iz fuzije nevtronskih zvezd: 17. avgusta. Pred dvema letoma so bile registrirane črne luknje. To je tako pomemben dogodek na področju astrofizike, da so opazovanja istočasno vodila 70 vesoljskih observatorijev. Znanstveniki so lahko preverili pravilnost hipotez z razpadanjem gama-žarkov, opazili so sintezo težkih elementov, ki so jih prej opisali teoretiki.

Tako splošno opazovanje razpoke gama-zraka, gravitacijskih valov in vidne svetlobe je omogočilo določitev območja na nebu, v katerem se je zgodil pomemben dogodek, in galaksija, v kateri so bile te zvezde. To je NGC 4993.

Seveda so astronomi že dolgo opazili kratke razpoke gama sevanja. Toda do zdaj niso mogli natančno povedati svojega izvora. Za osnovno teorijo je bila različica fuzije nevtronskih zvezd. Zdaj je bilo potrjeno.

Za opis nevtronske zvezde s pomočjo matematičnega aparata se znanstveniki obračajo na enačbo stanja, ki povezuje gostoto s tlakom snovi. Vendar pa obstaja veliko takšnih variant in znanstveniki preprosto ne vedo, kateri od obstoječih bodo pravilni. Upamo, da bodo gravitacijska opazovanja pripomogla k rešitvi tega problema. Trenutno signal ni dal nedvoumnega odgovora, vendar že pomaga oceniti obliko zvezde, ki je odvisna od gravitacijske privlačnosti do druge zvezde (zvezde).