Космічне

Що таке Нейтронні зірки і як вони утворюються

Насправді, нейтронні зірки-це небесні тіла, які є одним з вірогідних кінцевих етапів еволюції світил. Адже, як відомо, у кожного свій життєвий шлях і своя, скажімо так, смерть.

Нейтрони – це важкі елементарні частинки, що не мають електричного заряду. Вони, поряд з протонами, є головними елементами ядра.

Як утворюється нейтронна зірка

За даними вчених, будь-який представник головної послідовності, при умові маси більше Сонця у 8 разів, може еволюціонувати в нейтронне світило. Вважається, що утворення нейтронної зірки-це результат . Тобто те, що залишається від тіла після вибуху. Іншими словами, це кінцевий продукт спалаху або зірковий залишок.

Між іншим, якщо такий залишок більше сонячного у три рази, то його еволюція продовжується. В результаті колапсу формується чорна діра. Виходить, що саме ядро залишається, але його властивості (маса, щільність, температура і т. д. ) змінюються. Коли відбувається вибух нейтронної зірки, зовнішня оболонка різко падає на ядро. В цей час виникає хвильовий стрибок, тобто ударна хвиля. Яка, до речі, розносить навколо частинки речовини зовнішніх шарів.

Крім того, частина речовини з зруйнованих шарів потрапляє в центр. Завдяки чому внутрішня частина має високу щільність і температуру. Сподіваюся, тепер зрозуміло, чому маленька нейтронна зірка неймовірно мала і важка. Варто відзначити, що свою енергію після вибуху світило починає переносити не рівномірно, а потоками. Що, власне, і викликає його нестабільність.

Як влаштовані нейтронні зірки

Крім цього в структурі розглянутих світил виділяють кілька частин. На відміну від інших тіл вони, головним чином, складаються з нейтронного центру (серцевини). Звідси, до речі, і з’явилася назва типу. А зверху їх покриває кора, утворена важкими атомними ядрами, нейтронами і електронами.

Будова

Внутрішнє ядро спостерігається тільки у масивних світил. Воно відрізняється високою щільністю. А радіус, щонайменше, становить кілька кілометрів. На жаль, точний склад внутрішнього речовини ще не відомий. Але, безумовно, в ньому присутній нейтрони, баріони і кварки. Звичайно, подальше вивчення і дослідження тривають. І ми коли-небудь дізнаємося всі таємниці нейтронних зірок. Атмосфера – тоненький (не більше 100 см) шар іонізованого газу, тобто плазми. Тут зосереджено теплове випромінювання тіла.

Зовнішня кора містить ядра і електрони, по товщині може бути кілька сотень метрів. Притому в ній газ представлений в різних складах. Наприклад, самі верхні покриви складаються з невиродженого газу, а в середині він вже вироджена. Чим глибше, тим його стан змінюється на релятивістський і ультрарелятивистское виродження.

Внутрішня кора включає в себе електрони, вільні нейтрони і ядра атомів з безліччю нейтронів. Причому кількість нейтронних частинок збільшується з глибиною. Цей шар має протяжність до декількох кілометрів.

Зовнішнє ядро виділяють у об’єктів малої маси. Оскільки може займати весь простір до зоряного центру. До того ж воно складається переважно з нейтронів. Хоча деяка частка протонів і електронів все ж є.

Особливості нейтронних зірок

До того ж, до відмінних характеристик нейтронних зірок відноситься їх обертання навколо своєї осі. Варто відзначити, високу швидкість такого руху. Якщо говорити точніше, вона становить кілька сотень оборотів в секунду. Як виявилося, нейтронна зірка неймовірно мала і важка. Правда, вона має щільність набагато більше атомного ядра. Але з-за тиску речовини, що знаходиться усередині ядра, подальше гравітаційне стиснення триває.

Власне кажучи, вага і маса нейтронної зірки приблизно дорівнює сонячної. При цьому її розмір, точніше радіус, не більше 20 км. А ось зіткнення зовнішніх і внутрішніх шарів нейтронних зірок може призвести до руйнування атомів падаючої речовини. При цьому ці атоми перетворюються на нейтрони. Також важливою рисою є сильне магнітне поле. Його міць, значною мірою, визначає інші властивості і процеси.

Що цікаво, сила гравітації зоряних тіл після спалаху сильно збільшується. Тому їм властиві величезна швидкість падіння речовини і стиснення серцевини. Іншими словами, це пояснює різкий характер процесів, що відбуваються.

Класифікація

В основному на їх розвиток впливають швидкість обертання навколо своєї осі і магнітне поле. Так як власне обертання з часом гальмується, а магнітне поле слабшає, то інші властивості і процеси також змінюються. Зрозуміло, нейтронні зірки, як і будь-які інші об’єкти, діляться на види. Хоча вчені встановили, що вони можуть за своє життя змінюватися.

Нейтронні зірки, їх типи і приклади

Радіопульсари або, по-іншому, ежектори володіють високою обертальної швидкістю і сильними магнітними полями. Вони, так сказати, виштовхують заряджені релятивістські частинки, що випромінює в радіодіапазоні. До речі, першим з даного виду зоряних тіл відкрили радиопульсар PSR B1919+21.

Пропелери, навпаки, не виділяють заряджені частинки. Проте із-за високої швидкості обертання і сили магнітної області речовина підтримується над поверхнею. Правда, даний тип світил складно виявити і він мало вивчений.

Рентгенівський пульсар або аккретор відрізняється тим, що в ньому речовина потрапляє на поверхню. Тому як невеликий темп оборотів дозволяє йому спускатися, але вже в стані плазми. У свою чергу, вона нагрівається завдяки магнітному полю. Як наслідок, це речовина яскраво світиться в рентгенівському діапазоні. А ось пульсація виникає в результаті обертання, при якому відбувається затемнення гарячої матерії. Приміром, перший аккретор – Центавр X-3 не тільки мав пульсацію своєї яскравості, але і постійно змінював період коливань.

Незважаючи на це, межі області навколо небесного тіла дозволяють магнітному полю утримувати плазму до того, як вона виявиться на поверхні. Георотатор має малу обертальну швидкість, що викликає збільшення маси тіла з допомогою сили гравітації речовини (газу) з навколишнього простору. Такий процес, між іншим, називається аккрецией.

Припускають, що в ній є эргосфера, тобто область простору-часу, розташована поруч з чорною дірою. Вона, по ідеї, лежить десь між горизонтом подій і межею статичності. Простіше кажучи, подібні об’єкти мають місце бути, але це не точно. Эргозвезда, насправді, являє собою теоретично можливий тип. На думку вчених, такий об’єкт може сформуватися при злитті або зіткнення нейтронних зірок.

Таємниці нейтронних зірок

Зараз же кількість знайдених нейтронних зірок понад 2500. Як з’ясувалося, з них лише деякі входять в кратні системи. Насправді ж, велика частина це окремі світила. Можна сказати, що до реального відкриття цей зірковий клас був спочатку спрогнозований в теорії. Тобто астрономи припускали можливість появи подібних космічних об’єктів.

Вперше ж, їх відкрили лише в 1967 році. Причому це був радиопульсар B1919+21 із сузір’я. Насправді, астрономи помічали дивний об’єкт, який поки не ідентифікували. Хоча немає жодних доказів про те, що він наближається до Землі і взагалі, що це нейтронна зірка. Іноді, люди люблять прикрашати дійсність. На подив, деякі вважають, що незабаром з’явиться в Сонячній системі нейтронна зірка, яка принесе апокаліпсис і кінець світу.

За деякими даними, періодично в нашій системі з’являється небесне тіло з сильним магнітним полем. Його часто називають планетою Нібіру. Більш того, легенди і міфи розповідають про те, що цей таємничий об’єкт вже відвідував нас. Таке нашестя завжди несе за собою руйнування. Знову-таки, згідно стародавнім легендам подібне відбувалося кілька разів. І, якщо це правда, наша планета все витримала. Отже, ми розібралися що таке нейтронна зірка. Сподіваюся, вам було цікаво дізнатися як з’являються і на які типи поділяється цей вид світил.