Widget HTML Atas

Bintang neutron, pulsar dan magnetar atau bintang ekstrim fisika aneh

Web Informasi - Bintang datang dalam semua ukuran dan bentuk yang berbeda tetapi tidak ada yang seunik sebagai keluarga bintang neutron. Dalam kelompok ini, kita menemukan contoh dari sebuah objek yang sangat padat satu sendok makan bahan akan menimbang jutaan ton. Bagaimana mungkin alam telah memasak sesuatu yang begitu aneh? Seperti lubang hitam, bintang neutron menemukan kelahiran mereka dimulai dengan kematian.

Bagaimana bintang Neutron dibuat?

Bintang-bintang besar memiliki banyak bahan bakar awalnya dalam bentuk hidrogen dan melalui fusi nuklir mengubah hidrogen dan menjadi helium yang ringan. Proses ini terjadi pada helium juga dan naik dan naik kita pergi pada tabel periodik sampai kita mendapatkan besi, yang tidak dapat menyatu bersama-sama di bagian dalam matahari. Biasanya, tekanan degenerasi elektron, atau kecenderungan untuk menghindari dekat pemilu lainnya, cukup untuk melawan gravitasi tapi setelah kita mendapatkan besi tekanan tidak sama besar seperti elektron ditarik lebih dekat ke inti atom. Tekanan menurun dan gravitasi mengembun inti bintang ke titik di mana jumlah yang merilis ledakan energi luar biasa. Tergantung pada ukuran bintang, apapun antara 8-20 massa matahari akan menjadi bintang neutron. Sementara itu, sesuatu yang lebih besar menjadi lubang hitam.

Bintang neutron

Jadi mengapa dinamakan bintang neutron? Alasannya sangat sederhana. Sebagai inti runtuh, gravitasi mengembun segalanya begitu banyak bahwa proton dan elektron bergabung untuk menjadi neutron, yang biaya netral dan dengan demikian sangat senang dapat berkumpul dengan satu sama lain tanpa perawatan. Jadi bintang neutron bisa sangat kecil (dengan diameter sekitar 10 km) dan belum memiliki banyak massa sebagai hampir 2 atau 3 massa matahari.

Bahkan yang lebih menakjubkan adalah bahwa pulsar dan magnetar adalah jenis khusus dari bintang neutron. Pulsar adalah bintang neutron berputar yang tampaknya memancarkan pulsa pada interval reguler. Berkedip ini karena medan magnet dari bintang mengirim gas ke kutub, menarik gas dan memancarkan cahaya dalam bentuk radio dan sinar-X. Selain itu, jika medan magnet cukup kuat dapat menyebabkan retakan di permukaan bintang, mengirimkan sinar gamma keluar. Kita menyebutnya magnetar bintang.

Bintang berputar

Sekarang bahwa kita agak akrab dengan bintang-bintang ini, mari kita bicara tentang spin pulsar. Hal ini muncul dari supernova yang menciptakan bintang neutron, untuk konservasi momentum sudut berlaku. Hal yang jatuh ke inti memiliki sejumlah momentum yang dipindahkan ke inti dan dengan demikian dipompa ke tingkat bintang itu berputar. Hal ini mirip dengan bagaimana sebuah skater es meningkatkan spin mereka karena mereka menarik diri.

Tapi pulsar tidak hanya berputar pada setiap tingkat. Banyak apa yang kita sebut pulsar milidetik, untuk mereka menyelesaikan revolusi tunggal dalam 1-10 milidetik. Dengan kata lain, mereka berputar ratusan hingga ribuan kali per detik. Mereka mencapai ini dengan mengambil bahan dari sebuah bintang pendamping dalam sistem biner dengan pulsar. Seperti mengambil bahan dari itu, hal itu meningkatkan tingkat spin karena kekekalan momentum sudut, tetapi tidakkah peningkatan ini memiliki topi? Hanya ketika bahan jatuh mati ke bawah. Setelah ini terjadi penurun energi rotasi pulsar sebanyak setengah.

Alasannya terletak pada apa yang disebut Roche-lobus fase decoupling. Kita tahu, kedengarannya seperti seteguk tapi menggantung di sana. Sementara pulsar yang menarik bahan ke dalam bidangnya, hal inbound dipercepat oleh medan magnet, dan dipancarkan sebagai sinar-X. Tetapi sekali bahan jatuh mati ke bawah, jari-jari medan magnet, dalam bentuk bulat, mulai meningkat. Hal ini mendorong bahan dibebankan jauh dari pulsar dan dengan demikian merampas momentum itu. Hal ini juga mengurangi energi rotasi dan dengan demikian menurunkan sinar-X menjadi gelombang radio. Ekspansi yang dari jari-jari dan konsekuensinya adalah fase decoupling dalam tindakan dan membantu menyelesaikan misteri mengapa beberapa pulsar tampak terlalu tua untuk sistem mereka. Mereka telah dirampok oleh pemuda mereka.

Aturan lebih semua gravitasi

Oke, jadi saya berjanji beberapa fisika aneh. Apakah di atas tidak cukup? Tentu saja tidak, jadi di sini adalah beberapa selebihnya. Bagaimana gravitasi? Apakah ada teori yang lebih baik di luar sana? Kunci jawaban untuk orientasi pulsar. Jika teori alternatif gravitasi, yang bekerja sama dengan baik sebagai relativitas, yang benar maka rincian interior pulsar harus mempengaruhi pulsar ilmuwan menyaksikan karena akan berfluktuasi gerakan pulsar yang dilihat, seperti poros berputar. Jika relativitas benar maka kita harus mengharapkan pulsar menjadi biasa, yang adalah apa yang telah diamati. Dan apa yang dapat kita pelajari tentang gelombang gravitasi? Gerakan-gerakan ini dalam ruang-waktu disebabkan oleh benda bergerak yang sulit dipahami dan sulit untuk dideteksi. Tapi untungnya alam telah memberikan kita dengan pulsar untuk membantu kita menemukan mereka. Para ilmuwan mengandalkan keteraturan pulsar dan jika ada perubahan dalam waktu mereka diamati maka bisa jadi karena berlalunya gelombang gravitasi. Dengan mencatat apa pun besar-besaran di daerah, para ilmuwan berharap bisa menemukan pistol asap untuk beberapa produksi gelombang gravitasi.

Keanehan dimulai

Oke, jadi gravitasi. Masalah besar kan? Bagaimana bentuk baru yang potensial dari materi? Hal ini dimungkinkan, untuk kondisi di bintang neutron tidak seperti di tempat lain di alam semesta. Materi telah kental sebagai maksimum ekstrem mungkin. Lagi, dan itu akan menjadi lubang hitam pada supernova. Tapi soal bentuk mengambil dalam bintang neutron telah dibandingkan dengan pasta.

Hal ini diusulkan setelah para ilmuwan menyadari bahwa tidak ada pulsar tampaknya yang ada dapat memiliki masa berputar lebih dari 12 detik. Secara teoritis itu bisa lebih lambat dari itu tetapi tidak ditemukan. Beberapa model menunjukkan bahwa materi dalam pulsar bisa bertanggung jawab untuk ini. Ketika dalam formasi pasta, meningkat resistivitas listrik yang dengan demikian menyebabkan elektron untuk memiliki waktu yang sulit bergerak di sekitarnya. Gerakan elektron inilah yang menyebabkan medan magnet untuk membentuk dan jika elektron memiliki waktu yang sulit bergerak di tempat pertama maka kemampuan pulsar memancarkan gelombang EM terbatas. Dengan demikian, kemampuan untuk momentum sudut menurun juga terbatas, untuk salah satu cara agar mengurangi spin untuk memancarkan energi atau materi.

Bahkan, para ilmuwan menyaksikan magnetar akan melalui kerugian tersebut dari momentum sudut. Bintang neutron 1E 2259 + 586 yang merupakan arah konstelasi Cassiopeia sekitar 10.000 tahun cahaya. Bagaimanapun dalam kasus ini,  medan magnet adalah beberapa besaran lebih besar dari bintang neutron normal dan kerak, yang sebagian besar elektron, bertemu tahanan listrik yang besar. Dengan demikian keuntungan ketidakmampuan untuk bergerak secepat bahan bawahnya dan ini menyebabkan ketegangan pada kerak, yang retak dan rilis sinar-X. Sebagai kerak reconstitutes sendiri, spin meningkat. 1E pergi melalui spin seperti turun dan spin up, menambahkan beberapa bukti untuk model ini dari bintang neutron.

Pulsar atau Black Hole?

ULX M82 X-2 adalah nama yang menarik dari pulsar yang terletak di M82, atau dikenal sebagai Cigar Galaxy. Apa yang telah X-2 lakukan untuk berada di daftar kita dari bintang terkenal? Nah, berdasarkan sinar-x yang datang dari itu para ilmuwan telah berpikir selama bertahun-tahun bahwa itu adalah makanan lubang hitam pada bintang pendamping, secara resmi mengklasifikasikan sumber sebagai sumber ultra sinar-x bercahaya (ULX). Namun studi yang dipimpin oleh Fiona Harrison dari California Institute of Technology menemukan bahwa ULX ini berdenyut pada tingkat 1,37 detik per pulsar. Output energi adalah 10 juta matahari layak yang 100 kali lebih banyak sebagai teori saat ini yang memungkinkan dan berat 1,4 kali massa matahari. Hal ini hanya nyaris bintang berdasarkan massa yang (untuk itu dekat dengan batas Chandrasekhar, yang point of no return untuk supernova), yang dapat menjelaskan menyaksikan kondisi ekstrim.

Neutrino dan bintang Neutron

Masih adakah yang tidak dijual pada seluruh fisika yang aneh ini? Baiklah, saya pikir saya mungkin memiliki sesuatu yang dapat memuaskan. Ini melibatkan bahwa kerak kami hanya menyebutkan, dan juga melibatkan pelepasan energi. Tapi apa yang Anda tidak akan pernah yakin adalah agen dari takeaway energi. Ini adalah salah satu partikel yang paling sulit dipahami alam yang hampir tidak berinteraksi dengan apa-apa dan disini belum memainkan peran besar. Betul; neutrino kecil adalah pelakunya.

Dan masalah potensial ada karena itu. Bagaimana? Nah, kadang-kadang peduli jatuh ke bintang neutron. Biasanya, gas yang tertangkap di medan magnet dan dikirim ke kutub tapi kadang-kadang sesuatu dapat menemukan permukaan. Ini akan berinteraksi dengan kerak dan jatuh di bawah tekanan besar, cukup bagi itu untuk pergi termonuklir dan melepaskan sebuah ledakan sinar-X. Namun, untuk terjadi seperti meledak juga mensyaratkan bahwa materi menjadi panas. Jadi mengapa itu adalah masalah? Kebanyakan model menunjukkan kerak menjadi dingin. Sangat dingin. Seperti hampir nol mutlak. Hal ini karena daerah di mana beta-decay ganda (di mana elektron dan neutrino yang dirilis sebagai sebuah partikel rusak) sering telah terjadi berpotensi ditemukan di bawah kerak. Melalui proses yang dikenal sebagai Urca, mereka neutrino mengambil energi dari sistem, efektif pendinginan bawah. Para ilmuwan mengusulkan mekanisme baru untuk membantu mendamaikan pandangan ini dengan potensi ledakan termonuklir bahwa bintang neutron memiliki.

Post a Comment for "Bintang neutron, pulsar dan magnetar atau bintang ekstrim fisika aneh"

Berlangganan via Email