g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Beyaz cücelerin ve nötron yıldızlarının kütlesini değiştirirseniz ne olur? Dikkatlice okuduktan sonra

Netizen: Beyaz cücelerin ve nötron yıldızlarının boyutlarını düşünüyordum. Ancak sorun boyut değil, kütlelerini artırdığınızda ne olacağı.

Örneğin, bir beyaz cüce yıldız, kırmızı dev bir yıldızın malzeme kaybettiği ikili bir yıldız sisteminde ise ve bu malzeme beyaz cüceye eklenirse, beyaz cücenin hacmi zamanla nasıl değişecektir? Eklenen madde, çok büyük olana ve bir nötron yıldızına dönüşene kadar onu büyütecek mi, yoksa eklenen kütle onu daha fazla kütlenin desteği altında hızlandırıp küçültecek mi? Aynı benzetmenin nötron yıldızlarının kütle kazanması ve sonunda kara delik haline gelmesi için de kullanılabileceğini düşünüyorum. Kalite arttıkça boyutu nasıl değişir? Ayrıca ses seviyesinin değişmeyebileceğini düşünüyorum ama nedenini bilmiyorum. Sorum şu, madde eklendiğinde bu yıldızların boyutlarına ne oluyor?

Resim: Hızla dönen bir nötron yıldızı olan pulsar PSR B1509-58'den gelen radyasyon, çevredeki gaz X-ışınlarını (altın, Chandra'dan gelen) parlatır ve bulutsunun burada kızılötesi olarak görülebilen (mavi ve kırmızı, WISE).

Cevap: Bunlar çok ilginç sorular, ancak cevaplar biraz karmaşık ve "teori" ile "gerçeklik" te verilen cevaplar biraz farklı. Beyaz cüce yıldızlar (WD'ler) ve nötron yıldızları (NS'ler) iki nesne sınıfıdır, yani "hareketsiz kendi kendine yerçekimi cihazları", yani yerçekimi altında çökmeden kendilerini desteklemek için hava basıncını kullanırlar. Bu durumda, "gaz" aşina olduğumuz herhangi bir gazı ifade edebilir veya beyaz cücelerde ve nötron yıldızlarında bulunan inert madde olabilir. Bu kategorideki diğer nesneler arasında kahverengi cüceler ve dev gezegenler bulunur. Aslında, kimyasal bileşimi görmezden gelirseniz ve yalnızca yerçekimi ve basıncı dikkate alırsanız, dev gezegenler çok düşük kütleli beyaz cüceler olarak kabul edilebilir ve fiziksel işaretleri çok benzerdir.

Örnek: Nötron yıldızı modeli

Neptün gibi tamamen gaz ve yozlaşmış basınçla desteklenen küçük bir dev gezegen hayal edin. Neptün'e yavaş yavaş kütle eklersek, gezegenin yarıçapı büyümeye başlayacak. Elbette, yerçekimi ve basınç artacaktır, ancak hacimdeki artışı dengelemek için yeterli olmayacaktır. Gezegen düzinelerce veya yüzlerce Jüpiter'in boyutuna gelene kadar bu gerçekleşmeye devam edecek. Bu noktada yerçekimi ve basınçtaki artış, artan kütlenizin üstesinden gelir ve nesne küçülmeye başlar. (Unutmayın, buraya atıl madde ekledik. Eğer füzyonlanabilir hidrojen eklersek, bir füzyon yıldızı elde ederiz ki bu tamamen farklı bir hikaye olacaktır!) Son olarak, bir güneş eklediğinizde Kütle, Dünya ile aynı büyüklükte bir nesne alacaksınız: beyaz bir cüce.

Örnek: Beyaz cücenin kütle yarıçapı ilişkisi diyagramı

Yani sorunuzun cevabı, kütlesi Jüpiter'den daha küçük olan cisimler için kütlelerinin artması hacimlerini artıracağı; kütlesi Jüpiter'den büyük cisimler için ise artan kütle, yerçekimi ve basınçtaki artış nedeniyle hacimlerini azaltacağıdır. Beyaz cüceler ve nötron yıldızları Jüpiter'den çok daha büyük olduğundan, kütleleri arttıkça hacimleri de azalır.

Gerçekte, bir ikili yıldız sistemi beyaz bir cücenin üzerine malzeme attığında, yeni bir yıldız belirecek ve fazla malzemenin çoğunu uzaya geri gönderecektir.

Bununla birlikte, beyaz cüce bu süreçte yeterince kütle kazanırsa, bir Tip I süpernovaya dönüşecektir. Süpernova o kadar güçlü ki bir nötron yıldızı bırakmayabilir ve beyaz cüce de havaya uçacak. Öte yandan, bir nötron yıldızı çok fazla kütle biriktirirse, gerçekten de bir kara deliğe dönüşecektir.

Bir nötron yıldızı, dev bir yıldızın çöküşünün çekirdeğidir ve çökmeden önce toplam kütlesi 10 ila 29 güneş kütlesi arasındadır. Nötron yıldızları, varsayımsal kuark yıldızları ve garip yıldızlar hariç, en küçük ve en yoğun yıldızlardır. Bir nötron yıldızının yarıçapı yaklaşık 10 kilometredir (6.2 mil) ve kütlesi 2.16 güneş kütlesinden daha azdır. Beyaz cücenin yoğunluğunu çekirdeğin yoğunluğuna sıkıştıran kütleçekimsel çöküşle birlikte büyük bir yıldızın süpernova patlamasından kaynaklanırlar.

İlgili bilgiler genişletilmiş okuma

Yozlaşmış cüceler olarak da bilinen beyaz cüceler, dejenere maddeden yapılmış yoğun nesnelerdir. Yoğunlukları son derece yüksektir.Güneşin hacmine eşdeğer kütleye sahip beyaz bir cüce Dünya'nın büyüklüğü kadardır ve zayıf parlaklığı geçmişte depolanan ısı enerjisinden gelir. Güneşe yakın bölgedeki bilinen yıldızların yaklaşık% 6'sı beyaz cücelerdir. Bu alışılmadık derecede zayıf beyaz cüce Henry Norris Russell, Edward Pickering ve William Fleming tarafından 1910 civarında fark edildi. Beyaz cücenin adı 1922'de William Ruiden tarafından alındı. .

Örnek: Hubble Uzay Teleskobu tarafından alınan Sirius İkili Yıldız Sistemi, Sirius yoldaş yıldızı (Sirius B) sol altta açıkça görülebilir.

Bir nötron yıldızı, bir yıldızın evriminin sonunda yerçekimsel bir çöküşle meydana gelen bir süpernova patlamasından sonra olabilecek birkaç uç noktadan biridir. Yıldızların çekirdeğindeki hidrojen, helyum, karbon ve diğer elementler nükleer füzyon reaksiyonunda tükenir ve nihayet demire dönüştürüldüklerinde nükleer füzyondan enerji elde edemezler. Termal radyasyon basıncının desteğini kaybeden çevresel malzeme, yerçekimi nedeniyle çekirdeğe doğru hızla düşecektir, bu da dış kabuğun kinetik enerjisinin termal enerjiye dönüşmesine ve dışarıya doğru patlayarak bir süpernova patlaması oluşturmasına neden olabilir. Veya yıldızın kütlesine bağlı olarak, yıldızın iç bölgesi beyaz bir cüce veya bir nötron yıldızına sıkıştırılır. Ya da kara delik.