Нейтронные звезды

Нейтронные звезды — крошеные гиганты

Жизненных форм у звезды может быть очень много. Зависит это

В большинстве от ее массы. Масса звезды влияет на продолжительность жизненного цикла, а значит на то, какие элементы она способна задействовать в термоядерных реакциях.

До конца мы не можем проследить за эволюцией звезды. В нашем распоряжении только теория, основанная на наблюдениях и расчетах. Что же такое «нейтронная звезда»?

Нейтронные звезды
Нейтронные звезды

Происхождение и разнообразие имен

Речь идет об одном объекте, но разных типов, если используются такие термины, как: пульсар, радиопульсар, магнетар, рентгеновский пульсар. Это очень плотный объект малых размеров. Какое происхождение нейтронных звезд? Можно предположить, что это эволюция после взрыва сверхновой. Средние размеры в диаметре этого небесного тела составляют около 20 километров. Но высокая плотность обеспечивает большую массу: один грамм нейтронной звезды в условиях земной гравитации весил бы более пятьсот миллионов тонн. Чем обусловлена такая плотность? После взрыва электроны внешней оболочки под действием гравитации притягиваются к ядру, состоящему из протонов. В следствии объединения протонов и электронов образуются нейтроны. Фактически строение нейтронной звезды схожа со строением атомного ядра. Различие в силе, которая сжимает их: в ядре это взаимодействие нуклонов между собой, а в звезде – сила гравитации.

Надо сказать, что расположение и состав слоев этого небесного тела тоже уникален. Звезда имеет атмосферу. Толщиной она всего пару сантиметров, но этого достаточно для поддержания нужной температурной отметки. Затем следует твердая кора из остатков электронов и ионов. Толщина твердой оболочки около двух километров. С человеческой точки зрения кажется нелогичным, но жидкая середина звезды имеет наибольшую плотность в сравнении с твердой оболочкой. Плотность создается нейтронами и другими частицами и является наибольшей из известным на данный момент во вселенной. Если бы сжатие под действием гравитации не прекратилось, звезда эволюционировала бы в черную дыру либо кварковую звезду.

Особенности типов

Для каждой нейтронной звезды характерно мощное магнитное поле и радиоизлучение.

Нейтронные звезды отличаются в основном по стабильности периода вращения, частоте сигнала радиоизлучения и стабильности и величине магнитного поля.

Из известных на данный момент нейтронных звезд тысяча считаются радиопульсарами, двести – рентгеновские источники. Чаще всего они обитают в двойных системах: нейтронная звезда и белый карлик.

Удивительно, но нейтронные звезды имеют планетарную систему. Почему это кажется невероятным? Так как звезда образуется после взрыва, наличие планет вызывает вопросы. Более того гравитационное поле, оказываемое на ближайшие объекты, обладает недостаточной силой для удержания объектов и образования планетарной системы. Что их удерживает рядом? Пока остается загадкой. Есть теория, что они появились уже после взрыва.

Все нейтронные звезды вращаются с огромной скоростью: около 300-400 километров в час. По праву они считаются «спринтерами» вселенной». Оборот вокруг своей оси невероятен: около тысячи оборотов в одну секунду!

Интересное различие можно провести между пульсаром и магнетаром. Темперамент этих звезд различен.

Пульсар – звезда строгого режима. Ее радиоимпульсы имеют равные промежутки и не меняются долгие периоды.

Магнетары имеют хаотичные колебания выбросов радиоимпульсов. Это сопровождается большими выбросами энергии, что постепенно уничтожает звезду. Однако магнитное поле Магнетаров превосходит поле Пульсаров.

Однако, хотя теоретически в нашей галактике есть тысячи небесных объектов, в перспективе имеющих возможность стать Магнетарами, но существование на данный момент такого типа нейтронной звезды подтверждено всего двенадцатью объектами.

Изучение нейтронных звезд – сложное дело, ведь они испускают малое количество фотонов света, а, учитывая их малый размер, обнаружить их тяжело. Все же ученые ориентируются на магнитные поля и радиоизлучения. На данный момент интересно изучение молодых нейтронных звезд – это позволит понять механизм взрыва сверхновой и, возможно, причины его. Надо признать, что «земная» физика и «космическая» настолько различны, что ученым сложно объяснить порой происходящие во вселенной процессы.

Интересный факт: до открытия нейтронной звезды ученые высказали предположение о ее существовании. Хотя астрономия не занимается предсказанием, но это не единичный случай. Глубокое знание физических процессов во вселенной дают возможность опережать технические возможности.

Ссылка на основную публикацию