Nötron yıldızları mükemmel bir küre mi? Şeklini ne etkiler?
[Bokeyuan-Science Popularization-Message yorum veya önerilerin sürprizleri vardır ~ (^ _ ^)] Nötron yıldızları, yıldız evriminin sonunda kütleçekimsel çöküş ve süpernova patlamasından sonra oluşabilecek az sayıdaki gök cisiminden biridir. Yıldızın yaşamının sonunda çökmesiyle oluşan, beyaz cüce ile kara delik arasındaki, yoğunluğu dünyadaki herhangi bir maddeden çok daha fazla olan bir tür yıldız gövdesi. Pulsarların büyük çoğunluğu nötron yıldızlarıdır, ancak nötron yıldızları zorunlu olarak pulsarlar değildir.Nötron yıldızları ayrıca kara delikler dışında en yoğun yıldızlardır.
Bir nötron yıldızı, evrendeki en yoğun madde koleksiyonlarından biridir, ancak kütlesinin bir üst sınırı vardır (dönmeyen bir nötron yıldızının kütlesi, Güneş'in kütlesinin 2,6 katını geçmez) Bu üst sınırın ötesinde, nötron yıldızı çökecek ve bir kara delik oluşturacaktır. Telif hakkı: ESO / Luís Calçada
Evrende sabit nesneler yok, bildiğimiz neredeyse her şey bir şekilde dönüyor. Bilinen ay ve her gezegensel yıldız bir eksen etrafında döner, bu da fiziksel gerçeklikte gerçekten mükemmel bir küre olmadığı anlamına gelir. Statik olarak dengelenmiş dönen bir nesne olarak, dünyanın ekvatoru dışbükeydir ve kutuplar biraz düzdür. Günde bir kez döndüğü için, dünyanın ekvator ekseninin mesafesi kutup ekseninden 26 mil (42 kilometre) daha uzundur ve birçok şey daha hızlı döner. , En hızlı dönen nesne nedir?
Bir pulsarın inanılmaz bir dönme hızı vardır, peki nesneyi ne kadar deforme eder ve maddenin düşmesine ne şekilde neden olur veya yerçekimi tüm maddeyi nesneye bağlar? Her şeyin dönüş hızı sınırlıdır ve pulsarlar istisna değildir ve bazıları çok özeldir.
Vela pulsar, tüm pulsarlar gibi nötron yıldızlarının bir örneğidir. Etrafındaki gaz ve madde çok yaygındır ve nötron yıldızlarının nabız davranışı için yakıt sağlayabilir. Görsel telif hakkı: NASA / CXC / PSU / G.Pavlov ve diğerleri
Pulsarlar veya dönen nötron yıldızları, evrendeki herhangi bir nesnenin en inanılmaz özelliklerine sahiptir. Patlamadan sonra süpernovanın çekirdeğinin çökmesiyle oluşan katı bir küredir. Bir nötron yıldızının kütlesi, Güneş'in kütlesini aşıyor, ancak çapı sadece birkaç kilometre ve bilinen en yoğun madde biçimidir. Pulsarlara "nötron yıldızları" denmesine rağmen, nötronların yalnızca% 90'ına sahiptirler; bu nedenle döndüklerinde, nötron yıldızını oluşturan yüklü parçacıklar hızla hareket ederek çok güçlü bir manyetik alan oluştururlar. Çevreleyen parçacıklar bu manyetik alana girdiğinde, yüklü parçacıklar nötron yıldızının kutuplarından bir radyasyon dalgası üreterek hızlanacaktır Kutuplardan biri dünyaya işaret ettiğinde, pulsarın "nabzı" görülecektir.
Nötronlardan yapılmış bir pulsar, proton ve elektronlardan oluşan bir kabuğa sahiptir ve büyüklüğü güneş yüzeyinin trilyon katı olan çok güçlü bir manyetik alan oluşturur. Dönme ekseni ve manyetik eksenin biraz saptığına dikkat edin. Telif hakkı: Wikimedia Commons / Roy Smits'ten Mysid
Nötron yıldızlarının çoğu pulsarlar gibi gözlenmez, çünkü çoğu tesadüfen bizim görüş alanımıza denk gelir. Belki tüm nötron yıldızları pulsarlardır, ancak yalnızca küçük bir kısmı atmaktadır. Ancak, dönen nötron yıldızlarında birçok gözlemlenebilir dönme periyodu vardır.
Bu bulutsunun çekirdeği, yakın zamanda olağanüstü bir süpernova patlamasında ölen genç, büyük bir yıldızdır. Darbeli nötron yıldızının hızlı dönüşü nedeniyle, bu karakteristik dalgalanmaları sergiler. Bu genç pulsar sadece 1000 yaşında ve saniyede 30 kez dönüyor ki bu sıradan pulsarların tipik bir özelliğidir. Telif hakkı: NASA / ESA
Sıradan pulsarlar, tam bir dönüş döngüsünü tamamlamak için saniyenin birkaç yüzde biri ila birkaç saniye süren genç pulsarların büyük çoğunluğunu içerir.Yaş yaşlandıkça, "milisaniye" pulsarlarının dönüş hızı da artar. . Örneğin, bazı pulsarlar saniyede 766 kez dönüyor ve 2000 yılında süpernova kalıntısı RCW 103'ün merkezinde bulunan en yavaş pulsarın bir kez dönmesi 6.7 saat sürüyor.
Süpernova kalıntısı RCW 103'ün merkezinde, aynı zamanda bir magnetar olan, yavaşça dönen bir nötron yıldızı bulunur. 2016'da çeşitli uydulardan gelen yeni veriler, bunun şimdiye kadar keşfedilen en yavaş dönen nötron yıldızı olduğunu doğruladı. Telif hakkı: X-ışını: NASA / CXC / Amsterdam Üniversitesi / N.Rea ve diğerleri; Optik: DSS
Birkaç yıl önce, şu anda insanoğlunun bildiği en küresel nesne olan yavaşça dönen bir yıldızı çevreleyen yanlış bir hikaye vardı. Güneş mükemmel bir küreye çok yakın olmasına ve yalnızca 10 kilometrelik ekvator düzlemi kutup yönünü aşsa da (veya mükemmel bir küreden farkın yalnızca% 0.0007'si), yeni gözlemlenen yıldız KIC11145123, güneşin iki katından daha büyüktür, ancak güneş ile aynı büyüklüktedir. Aradaki fark, ekvatorunun kutuplar arasında sadece 3 kilometre olmasıdır.
En yavaş dönen yıldız Kepler / KIC 1145123'ün kutupsal ve ekvatoru arasında sadece% 0.0002'lik bir çap farkı vardır. Ancak nötron yıldızları çok daha düz olabilir. Telif hakkı: Laurent Gizon ve diğerleri / Mark A Garlick
Kusursuz bir küreden% 0.0002 sapma iyi olsa da, yavaşça dönen bir nötron yıldızı, 1E 1613, yaklaşık 20 kilometre çapındaysa, ekvator ile kutup yarıçapı arasındaki fark yaklaşık olarak bir protonun yarıçapıdır. : Trilyonda bir parçadan daha az düzleştirme. Yani belirlenebilir: nötron yıldızının dönme dinamikleri şeklini belirler. Ancak durum bu olmayabilir, en hızlı nötron yıldızlarına diğer taraftan bakmak önemlidir.
Bir nötron yıldızının parlaklığı çok küçük ve düşüktür, ancak çok sıcaktır ve soğuması uzun zaman alır. Gözler yeterince iyiyse, evrende milyonlarca kez parladığını göreceksiniz. Telif hakkı: ESO / L. Calçada
Nötron yıldızlarının son derece güçlü manyetik alanları vardır Normal nötron yıldızları yaklaşık 100 milyar Gauss'tur ve en güçlüleri 1 trilyon ile 100 trilyon Gauss arasındadır. (Buna karşılık, Dünya'nın manyetik alanı yaklaşık 0,6 Gauss'tur.) Nötron yıldızı döndürülerek basık bir küre şekline sıkıştırıldığında, manyetik alan ters etkiye sahip olacak ve nötron yıldızını bir topa benzer bir şekil oluşturmak için dönme ekseni boyunca uzatacaktır. Uzun bir elipsoiddir.
Basık küreler (soldaki resim) ve (sağdaki resim) elipsoidler, genellikle düz veya uzun şekillere dönüştürülebilirler; kürelerin şekli üzerlerine etki eden kuvvete göre değişebilir. Telif hakkı: Ag2gaeh / Wikimedia Commons
Yerçekimi dalgalarının sınırlandırılması nedeniyle, nötron yıldızının dönüşü nedeniyle 10-100 cm'den daha az deforme olduğu belirlenebilir, bu da nötron yıldızının yaklaşık% 0.0001 aralığında mükemmel bir şekilde küresel olduğu anlamına gelir. En hızlı nötron yıldızı 766 Hz frekansta döner veya yalnızca bir kez dönmesi 0,0013 saniye sürer.
En hızlı nötron yıldızları için bile düzlük oranını hesaplamanın birçok yolu olmasına rağmen, hesaplama için tutarlı bir denklem yoktur. Bu inanılmaz hız, ekvator düzleminde hareket eden ışık hızının yaklaşık% 16'sıdır ve yalnızca% 0,0000001'i kürenin düzleşmesine neden olur.Bu, kaçış hızından neredeyse hiç uzak değildir ve nötron yıldızının yüzeyindeki her şey orada kalacaktır.
Birleşmenin son anında, iki nötron yıldızı yalnızca kütleçekim dalgaları yaymakla kalmaz, aynı zamanda büyük bir patlamaya neden olarak elektromanyetik dalgaların yankısına ve bir dizi ağır elementin periyodik cetvelde yükselmesine neden olur. Telif hakkı: Warwick Üniversitesi / Mark Garlick
Bununla birlikte, iki nötron yıldızı birleştiğinde, bu, karşılaştığımız (birleştikten sonra) dönen nötron yıldızlarının en uç örneği olabilir. Standart teoriye göre: Bu nötron yıldızları, güneş kütlesinin 2,5 katı kütleye sahip bir kara deliğe çökmelidir. Ancak bu nötron yıldızları hızla dönerlerse, kritik olarak kararsız bir duruma ulaşmak için kütleçekim dalgası tarafından yeterli enerji yayılıncaya kadar nötron yıldızı durumunda bir süre kalacaktır. Bu, normal bir nötron yıldızının kütlesini en azından geçici olarak% 10-20 artırabilir.
Nötron yıldızlarının ve onun kütleçekim dalgalarının birleşmesini gözlemlediğimizde, tam da buna inanıyoruz. Birleştirilmiş nötron yıldızının dönüş hızı nedir? Şekli ne kadar bozulmuş? Birleştirilmiş nötron yıldızı tarafından ne tür yerçekimi dalgaları yayılır?
Cevap, nötron yıldızı birleşme olaylarını birden fazla kütle aralığında birleştirmektir: Güneşin kütlesinin 2,5 katından daha azı kararlı bir nötron yıldızı üretecek, güneşin 2,5 ila 3 katı geçici bir nötron yıldızı üretecek ve ardından 3 kez kara delik haline gelecektir. Güneş kütlesi doğrudan bir kara deliğe dönüşecek. Yerçekimi dalgalarını daha hızlı yakalayarak daha fazla bilgi edinin ve birleşmeden önce kaynağı tahmin edebilirsiniz. LIGO / Virgo ve diğer yerçekimi dalgası dedektörleri daha hassas hale geldikçe, gelecekteki araştırmalar da daha iyi hale gelecektir.
Birleşen iki nötron yıldızının kavramsal görüntüsü. İkili nötron yıldız sistemlerinin füzyonu, ancak en yakın yörünge bağlantısının keşfi, yaklaşık 100 milyon yıl sonrasına kadar birleşmeyecek. Bundan önce, LIGO başka benzer olaylar bulabilir. Görsel telif hakkı: NSF / LIGO / Sonoma Eyalet Üniversitesi / A.Simonnet
Ondan önce nötron yıldızları hakkında bilgi sahibi olmanız gerekir, hızlı dönüşlerinden düşünseniz de yoğunluklarından dolayı çok zordurlar. Güçlü bir manyetik alan ve göreceli dönme ile bile, tüm evrende bulduğumuz en mükemmel makroskopik küre olması muhtemeldir. Tek tek parçacıkların daha mükemmel küreler olduğu kanıtlanmadıkça; en yavaş dönüşe ve en düşük manyetik alana sahip nötron yıldızı, doğal olarak meydana gelen en küresel gök cismi aranacak yerdir. Bir nötron yıldızının ömrü yeterince uzun ve sabit olduğunda, zamanla dönüş hızını yavaşça değiştirecektir. Bildiğimiz kadarıyla, nötron yıldızındaki her şey her zaman belirli bir durumdadır.
-
Bilgi: Sınırsız Bilim, Boko Park-Bilim Yaygınlaştırma
-
Yazar: Ethan Siegel (astrofizikçi)
-
İçerik: Mevcut ana akım bilime uyması için "Boke Garden" tarafından belirlenir
-
Gönderen: Forbes bilimi
-
Derleme: Genç Usta Shi Wushuang
-
İnceleme: Brocade Garden
-
Cevap: Bu makalenin bilgisi ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa yorum alanına mesaj bırakabilirsiniz.
-
Yayılmış: Brocade Bahçesi
