Неутронната звезда е ... Определение, структура, история на откритието и интересни факти

Обсъжданите в статията обекти бяха открити случайно, въпреки че учените Landau LD и Oppenheimer R. прогнозираха съществуването си през 1930 г. Говорим за неутронни звезди. Характеристиките и характеристиките на тези космически светлини ще бъдат разгледани в статията.

Неутрон и звезда със същото име

След прогнози за 30-те години на XX век от съществуването на неутронни звезди и след неутрона (1932), W. Baade бе открит с Ф. Цвики през 1933 г. на конгреса на физиците в САЩ са обявени за възможността за формиране на един обект с име неутронна звезда. Това е космическото тяло, което възниква в процеса на експлозия на свръхнова.

Всички изчисления обаче са само теоретични, тъй като не е възможно да се докаже такава теория на практика поради липсата на подходящо астрономическо оборудване и твърде малка неутронна звезда. Но през 1960 г. започва да се развива рентгеновата астрономия. След това, съвсем неочаквано, неутронните звезди бяха открити благодарение на радио наблюденията.

откритие

1967 г. е била забележителност в тази област. Бел Д., който е студент на Hewish E., успя да отвори пространствен обект - неутронна звезда. Това е тяло, излъчващо постоянно излъчване на радио вълнови импулси. Феноменът се сравняваше с космическия радиогор, поради тесната насоченост на радиосветката, която идваше от много бързо въртящ се обект. Факт е, че всяка друга стандартна звезда няма да може да запази целостта си при такава висока ротационна скорост. Само неутронните звезди са способни на това, сред които пулсар PSR B1919 + 21 стана първият отворен.

Съдбата на масивните звезди е много различна от малките звезди. В такива осветителни тела идва момент, когато налягането на газа вече не балансира гравитационните сили. Тези процеси водят до това, че звездата започва да се свива безкрайно (колапс). Когато масата на звезда превишава слънчевата честота с коефициент 1,5-2, колапсът е неизбежен. При процеса на компресиране газът вътре в звездната сърцевина се нагрява. Отначало всичко се случва много бавно.

колапс

Достигайки определена температура, протонът може да се превърне в неутрино, което незабавно напуска звездата и взема енергията. Колапсът ще се засили, докато всички протони не бъдат превърнати в неутрини. По този начин се образува пулсарна или неутронна звезда. Това е сгъстяващо ядро.

Външната обвивка, когато се формира пулсар, получава енергия на натиск, която след това няма да бъде със скорост от хиляда км / сек. хвърлени в космоса. В този случай се образува ударна вълна, която може да доведе до ново формиране на звезда. В такъв случай звездна яркост с милиарди пъти по-висока от оригинала. След такъв процес, за период от една седмица до месец, звездата излъчва светлина в количество, превишаващо цялата галактика. Такова небесно тяло се нарича супернова. Неговата експлозия води до образуването на мъглявина. В центъра на мъглявината е пулсар или неутронна звезда. Това е така нареченият потомък на звезда, която избухна.

визуализация

В дълбините на цялото пространство на пространството се случват невероятни събития, между които и сблъсъка на звездите. Благодарение на най-сложния математически модел на НАСА учените успяха да визуализират бунтовете на огромно количество енергия и дегенерацията на въпроса, свързан с нея. Пред очите на наблюдателите се играе невероятно мощна картина на космическия катаклизъм. Вероятността от сблъсък на неутронни звезди е много висока. Срещата на две такива осветителни тела в космоса започва с тяхното заплитане в гравитационни полета. Имайки огромна маса, те, така да се каже, обменят прегръдки. Когато възникне сблъсък, възниква силна експлозия, придружена от невероятно мощна емисия на гама-лъчение.

Ако разглеждаме неутронната звезда отделно, това са остатъците след експлозията на свръхнова, в която завършва жизненият цикъл. Масата на звездата, която оцелява в собствения й век, надхвърля слънчевата звезда с 8-30 пъти. Вселената често се осветява от експлозии на супернови. Вероятността, че неутронните светилници ще се срещат във Вселената, е доста висока.

среща

Интересно е, че когато се срещнат две звезди, развитието на събитията не може да бъде предвидено недвусмислено. Една от опциите описва математически модел, предложен от учени на НАСА от Центъра за космически полети. Процесът започва с факта, че две неутронни звезди се намират един в друг в космоса на разстояние приблизително на 18 километра. По космически стандарти неутронните звезди с маса 1,5-1,7 пъти по-голяма от слънчевите звезди се считат за малки предмети. Диаметърът им варира в рамките на 20 километра. Поради това несъответствие между обем и маса неутронната звезда е собственик на най-силните гравитационни и магнитни полета. Само си представете: една чаена лъжичка материя от неутронна звезда тежи като цялата планина на Еверест!

израждане

Невероятно висока гравитационни вълни неутронната звезда, действаща около нея, са причината, поради която материята не може да бъде под формата на отделни атоми, които започват да се разпадат. Самата материя преминава в един дегенериращ неутрон, в който структурата на самите неутрони няма да позволи на звездата да премине в особеност и след това в черна дупка. Ако масата на дегенериралата материя започне да се увеличава поради добавянето й към нея, гравитационните сили ще могат да преодолеят съпротивлението на неутроните. Тогава нищо няма да попречи на разрушаването на структурата, образувана в резултат на сблъсъка на неутронните звездни обекти.

Математически модел

Изучавайки тези небесни обекти, учените стигат до извода, че плътността на неутронната звезда е сравнима с плътността на материята в ядрото на атома. Индикаторите му са в диапазона от 1015 kg / msup3 до 1018 kg / msup3-. По този начин, независимото съществуване на електрони и протони е невъзможно. Същността на една звезда практически се състои само от неутрони.

Математически модел показва как мощен периодични гравитационни взаимодействия, настъпили между двете неутронни звезди, пробият тънката обвивка на двете звезди и хвърлят в пространството около тях, огромно количество радиация (енергия и материя). Процесът на сближаване е много бърз, буквално в отделна секунда. В резултат на сблъсъка се образува тороидален пръстен на материята с новородено черна дупка в центъра.

важно

Моделирането на такива събития е важно. Благодарение на тях, учените са успели да разберат как да се образува неутронна звезда и черна дупка, това, което се случва, когато се сблъскат звезди, как супернови се раждат и умират, както и много други процеси на космическото пространство. Всички тези събития са източникът на появата на най-тежките химически елементи във Вселената, дори по-тежки от желязото, които не могат да образуват друго. Това показва много важната стойност на неутронните звезди в цялата Вселена.

Ротацията на небесен обект с огромен обем около неговата ос е поразителен. Този процес причинява колапс, но масата на неутронната звезда остава практически една и съща. Ако си представим, че звездата ще продължи да се свива, тогава според закона за запазване на ъгловия импулс, ъгловата скорост на въртене на звездата ще се увеличи до невероятни стойности. Ако за пълна революция звездата се нуждаеше от около 10 дни, в резултат на това тя ще направи същия ход за 10 милисекунди! Това са невероятни процеси!

Развитие на колапса

Учените са ангажирани в изучаването на такива процеси. Може би ще станем свидетели на нови открития, които за момента ни изглеждат фантастични! Но какво, ако си представим развитието на колапса още? За да бъде по-лесно да си представим, нека вземем за сравнение чифт неутронна звезда / земя и гравитационния радиус. Така че, при непрекъснато компресиране, звездата може да достигне състояние, в което неутроните започват да се превръщат в хиперони. Радиусът на небесното тяло ще стане толкова малък, че пред нас ще се появи бучка суперпланетарно тяло с масово и гравитационно поле на звездата. Това може да се сравни с това как, ако земята стане равна на размера на топката за пинг-понг, а радиусът на гравитацията на нашето слънце, Слънцето, ще бъде равен на 1 километър.

Ако си представим, че малка топка от звездна материя притежава привличането на огромна звезда, тогава тя може да задържи цяла планетарна система до себе си. Но плътността на такова небесно тяло е твърде висока. Чрез нея постепенно излъчват светлинни лъчи, тялото изглежда излиза, престава да бъде видимо за окото. Тя не променя само гравитационното поле, което предупреждава, че има гравитационна дупка.

Открития и наблюдения

За първи път гравитационните вълни от сливането на неутронни звезди бяха записани неотдавна: 17 август. Преди две години бяха регистрирани сливания на черни дупки. Това е толкова важно събитие в областта на астрофизиката, че наблюденията едновременно водят до 70 космически обсерватории. Учените могат да проверят правилността на хипотезите за гама-лъчи, е възможно да се наблюдава синтезата на тежки елементи, описани по-рано от теоретиците.

Такова широко наблюдение на гама-лъчи, гравитационни вълни и видима светлина, направи възможно да се определи зоната в небето, което е значително събитие, и галактиката, където са тези звезди. Това е NGC 4993.

Разбира се, астрономите отдавна са наблюдавали кратки изблици на гама-лъчение. Но досега не можеха да кажат точно за техния произход. Зад основната теория беше версията на сливането на неутронните звезди. Сега беше потвърдено.

За да опишат неутронна звезда с помощта на математически апарат, учените се обръщат към уравнението на състоянието, което свързва плътността с натиска на материята. Съществуват обаче много такива варианти, а учените просто не знаят кой от съществуващите ще бъде правилен. Надяваме се, че гравитационните наблюдения ще помогнат за разрешаването на този проблем. В момента сигналът не даде недвусмислен отговор, но вече помага да се оцени формата на звездата, която зависи от гравитационното привличане към втората звезда (звезда).