Neutronová hvězda začíná svůj život jako hvězda o hmotnosti přibližně 7 až 20 hmotností Slunce. Když tomuto typu hvězdy dojde palivo, zhroutí se vlastní vahou, rozdrtí její jádro a spustí explozi supernovy. Zůstává ultrahustá koule o velikosti jen přibližně jako město, ale uvnitř je vtlačena až dvojnásobná hmotnost Slunce. Poděkování: Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab od NASA
Obří hvězdu čeká několik možných osudů, když zemře v supernově. Ta hvězda může být buď úplně zničena, stát se a černá díra, nebo se stanete neutronová hvězda. Výsledek závisí na hmotnosti umírající hvězdy a dalších faktorech, které všechny ovlivňují to, co se stane, když hvězdy explodují v supernově.
Neutronové hvězdy patří mezi nejhustší objekty ve vesmíru. Mají průměr jen asi 12 mil v průměru, ale jsou hustší než naše Slunce, které je více než 72,000 XNUMXkrát větší než neutronová hvězda. Neutronové hvězdy dostaly své jméno, protože jejich jádra mají tak silnou gravitaci, že většina kladně nabitých protonů a záporně nabitých elektronů v nitru těchto hvězd se spojuje do nenabitých neutronů.
Tato simulace ukazuje srážku dvou hustých neutronových hvězd. Kolize vytvořila černou díru obíhající vírem magnetizovaného plynu. Některá hmota se vynořuje v energetických proudech a větrech, které vytvoří těžké prvky a záblesky světla. Kredit: Obrázek s laskavým svolením A. Tchekhovskoy, R. Fernandez, D. Kasen
Neutronové hvězdy neprodukují žádné nové teplo. Jsou však neuvěřitelně horké, když se tvoří a pomalu chladnou. Průměr neutronových hvězd, které můžeme pozorovat, je asi 1.8 milionu stupňů Fahrenheitave srovnání s asi 9,900 XNUMX stupni Fahrenheita pro Slunce.
Neutronové hvězdy hrají ve vesmíru důležitou roli. Nedávný výzkum naznačuje, že srážky neutronových hvězd jsou jedním z hlavních zdrojů těžkých prvků ve vesmíru, jako je zlato a uran. Proces vytváření nových atomových jader z již existujících protonů a neutronů, ať už k němu dojde během srážky neutronových hvězd, supernovy, hoření hvězd nebo Velký třesk, se nazývá nukleosyntéza.
Rychlá fakta
- Obrovská hustota neutronové hvězdy znamená, že čajová lžička materiálu neutronové hvězdy by vážila 10 milionů tun.
- S průměrem pouhých 12 mil by se neutronová hvězda vešla do hranic Chicaga.
- Neutronové hvězdy mají kolem sebe mimořádně silná magnetická pole.
- Neutronové hvězdy rotují extrémně rychle kvůli zachování momentu hybnosti.
- Mnoho neutronových hvězd je pozorováno prostřednictvím periodických (nebo pulzních) rádiových vln, které vysílají (nazývají se pulsary).
- Srážky neutronových hvězd nejsou žádnou malou záležitostí. Událost uvolní ekvivalent stovek miliónů krát energie našeho Slunce, čímž dojde ke zkreslení časoprostoru gravitační vlny.
DOE Office of Science: Příspěvky k výzkumu neutronových hvězd
Program DOE Office of Science Nuclear Physics podporuje výzkum v jaderné astrofyzice. Tato vědní disciplína nám pomáhá porozumět neutronovým hvězdám a dalším objektům ve vesmíru. Dvě univerzitní centra excelence DOE – Cyclotron Institute na Texaské univerzitě A&M a Triangle Universities Nuclear Laboratory – se specializují na studium jaderné astrofyziky. DOE také financuje výzkum Velkého třesku, sloučení hvězd, supernov a neutronových hvězd a jejich rolí jako zdrojů prvků. Program jaderné fyziky v Úřadu pro vědu DOE financoval výzkum, který produkoval superpočítačové modely srážek neutronových hvězd. DOE také podporuje experimenty v Jeffersonově laboratoři DOE
že měřením rozložení neutronů v jádrech nám řeknou o fyzice neutronových hvězd a vlastnostech husté jaderné hmoty. Součástí účelu je také studium vlastností husté jaderné hmoty a hmoty bohaté na neutrony Zařízení pro paprsky vzácných izotopů a Argonne Tandem Linac Accelerator System, obě uživatelská zařízení DOE Office of Science.
