La неутронна звезда и кварковите звезди, като черни дупки, са вълнуващи обекти. Астрофизиката се е развила достатъчно, за да ни даде много ценна информация за тях, което ни насърчава да продължим да обръщаме внимание, надявайки се, че космолозите могат да ги разберат по -добре и да ни помогнат да разберем по -точно процеса, който задейства тяхното обучение.
В тази статия ще ви разкажем всичко, което трябва да знаете за неутронните звезди, техните характеристики и произход.
Неутронна звезда
Въпреки че тези звезди с неутрони и кварки са истинските протагонисти на тази статия, за да ги разберем, първо се интересуваме от преглед на жизнения процес на звездите. Въпреки това, преди да преминем към брашното, изглежда важно да направим изявление за намерение: няма да намерите уравнение в тази статия. Те не трябва да разбират точно и интуитивно как работят вълнуващите физически процеси, които обясняват тяхното формиране.
Звездите са съставени от облаци прах и газ, разпръснати из Вселената. Когато плътността на един от облаците е достатъчно висока, гравитацията ще действа върху него, което ще насърчи появата на неуморен механизъм, наречен гравитационно свиване, който ще кондензира материала, съдържащ се в облака, и постепенно ще образува малки звезди или протозвезди. Този етап от звездната еволюция се нарича главна последователност, в която звездите получават енергия чрез гравитационно свиване.
Произход
За 70% от масата на звездата е водород, 24-26% е хелий, а останалите 4-6% са комбинация от химични елементи по-тежък от хелий. Животът на всяка звезда се влияе от първоначалния й състав, но по-важното е, че тя е дълбоко засегната от нейната маса, която не е нищо повече от количеството материя, което гравитацията може да натрупа и кондензира в част от пространството.
Интересното е, че по-масивните звезди консумират гориво много по-бързо от по-малко масивните звезди, така че, както ще видим в тази статия, те имат по-кратък живот и най-важното са по-насилствени и зрелищни. Тъй като гравитационното свиване кондензира материала, съдържащ се в облака, неговата температура постепенно се повишава.
Ако количеството натрупан материал е достатъчно голямо, в ядрото ще се появят условията на налягане и температура, необходими за спонтанното сливане на водородни ядра чрез реакции на ядрен синтез. Когато температурата на ядрото на протозвездата достигне 10 милиона градуса по Целзий, настъпва запалване от водород. Моментът на възникване на тези условия е моментът, в който ядрената пещ се включва. и звездата започва фаза, наречена главна последователност, по време на която черпи енергия от сливането на водородни ядра.
Сливане на ядрото
Продуктът от синтеза на водород е ново ядро на хелий, така че съставът на звездата започва да се променя. При този процес се освобождава голямо количество енергия и звездите са принудени постоянно да се пренастройват, за да поддържат хидростатичен баланс. Астрофизици те имат математически инструменти, които могат да опишат този процес много точно, но ние сме заинтересовани да знаем, че хидростатичното равновесие е масата, която поддържа звездата стабилна.
За да се постигне това, е важно две противоположни сили да съществуват съвместно и да се компенсират една друга. Едно от тях е гравитационното свиване, което, както видяхме, притиска материала на звездата, притискайки го безмилостно. Другото е налягането на радиацията и газа, което е резултат от запалването на ядрена пещ, която се опитва да разшири звездата. Постоянното пренастройване, което звездите изпитват, когато консумират водород и произвеждат нови хелиеви ядра, е отговорно за поддържането му в баланс, така че гравитационното свиване от една страна, радиацията и налягането на газа от другата се държат на разстояние.
В този процес ядрото на звездата е принудено да се свие, за да повиши температурата си и да предотврати гравитационния колапс. Ако не може да се балансира поради налягането на радиация и газ, то е обречено на гравитационен колапс. Ако масата на звездата е достатъчно голяма, ядрото й ще се нагрее и компресира толкова много, че когато водородът се изчерпи, хелиевото ядро ще се слее. От този момент нататък ще започне процес, наречен тройна алфа.
Характеристики на неутронната звезда
Това явление описва механизма, чрез който три хелиеви ядра се сливат, за да произведат въглеродно ядро, и се случва при температура, по-висока от температурата на сливане на водородните ядра. В този процес звездата ще продължи да консумира своите запаси от хелий, да произвежда въглеродни ядра и да се пренастрои, за да поддържа перфектен баланс, отново благодарение на комбинираните ефекти на гравитационното свиване и радиация и налягане на газа. Тогава няма да спре да произвежда въглерод.
Когато този елемент се изчерпи в ядрото, той се пренастройва, компресира и повишава отново температурата си, за да избегне гравитационния колапс. От този момент нататък въглеродното ядро ще се запали чрез процеса на ядрен синтез и ще започне да произвежда по-тежки химически елементи.
Въпреки че в ядрото на звездата сливането на въглерод се случва в непосредствения горен слой, запалването на хелия остава непроменено. И над този водород. В процеса на звезден нуклеосинтез, името на процеса, при който протичат ядрени реакции в тези обекти, звездите придобиват йерархична структура, подобна на лук. Най-тежките елементи са в основата и от там намираме все по-леки елементи един след друг.
Звездите всъщност са отговорни за производството на химичните елементи. В него се синтезират кислород, въглерод, водород, азот, калций и фосфор, които съставляват 99% от масата на нашето тяло. И химичните елементи, които съставляват останалите 1%. Материята, която ни изгражда, не сме само ние, а всичко, което ни заобикаля, буквално идва от звездите.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за неутронната звезда и нейните характеристики.