La bintang neutron dan bintang kuark, seperti lubang hitam, adalah objek yang menarik. Astrofisika telah berkembang cukup untuk memberi kita informasi yang sangat berharga tentang mereka, yang mendorong kita untuk terus memperhatikan, berharap para kosmolog dapat lebih memahami mereka dan membantu kita memahami lebih tepat proses yang memicu pelatihan mereka.
Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang bintang neutron, karakteristik dan asalnya.
Bintang neutron
Meskipun bintang-bintang dengan neutron dan quark ini adalah protagonis sebenarnya dari artikel ini, untuk memahaminya, pertama-tama kita tertarik untuk meninjau proses kehidupan bintang. Namun, sebelum kita masuk ke tepung, tampaknya penting untuk membuat pernyataan niat: Anda tidak akan menemukan persamaan dalam artikel ini. Mereka tidak perlu memahami secara tepat dan intuitif bagaimana proses fisik yang menarik yang menjelaskan pembentukan mereka bekerja.
Bintang terdiri dari awan debu dan gas yang tersebar di seluruh alam semesta. Ketika kepadatan salah satu awan cukup tinggi, gravitasi akan bekerja di atasnya, yang akan mendorong munculnya mekanisme tak kenal lelah yang disebut kontraksi gravitasi, yang akan memadatkan materi yang terkandung di dalam awan dan secara bertahap membentuk bintang kecil atau protobintang. Tahap evolusi bintang ini disebut deret utama, di mana bintang memperoleh energi melalui kontraksi gravitasi.
Asal
Sekitar 70% dari massa bintang adalah hidrogen, 24-26% adalah helium dan sisanya 4-6% adalah kombinasi dari unsur-unsur kimia. lebih berat dari helium. Kehidupan setiap bintang dipengaruhi oleh komposisi awalnya, tetapi yang lebih penting, ia sangat dipengaruhi oleh massanya, yang tidak lebih dari jumlah materi yang dapat dikumpulkan dan dipadatkan oleh gravitasi di bagian ruang angkasa.
Menariknya, bintang yang lebih masif mengkonsumsi bahan bakar jauh lebih cepat daripada bintang yang kurang masif, jadi seperti yang akan kita lihat di seluruh artikel ini, mereka memiliki umur yang lebih pendek dan, yang paling penting, lebih ganas dan spektakuler. Saat kontraksi gravitasi memadatkan materi yang terkandung di awan, suhunya secara bertahap meningkat.
Jika jumlah material yang terakumulasi cukup besar, kondisi tekanan dan suhu yang diperlukan untuk fusi spontan inti hidrogen melalui reaksi fusi nuklir akan muncul di dalam inti. Ketika suhu inti protobintang mencapai 10 juta derajat Celcius, penyalaan oleh hidrogen terjadi. Saat kondisi ini terjadi adalah saat tungku nuklir dihidupkan. dan bintang memulai fase yang disebut deret utama, di mana ia menarik energi dari fusi inti hidrogen.
Fusi inti
Produk fusi hidrogen adalah inti helium baru, sehingga komposisi bintang mulai berubah. Dalam proses ini, sejumlah besar energi dilepaskan dan bintang-bintang dipaksa untuk terus menyesuaikan diri untuk menjaga keseimbangan hidrostatik. Ahli astrofisika mereka memiliki alat matematika yang dapat menggambarkan proses ini dengan sangat tepat, tetapi kami tertarik untuk mengetahui bahwa kesetimbangan hidrostatik adalah massa yang membuat bintang tetap stabil.
Untuk mencapai hal ini, adalah penting bahwa dua kekuatan yang berlawanan hidup berdampingan dan saling mengimbangi. Salah satunya adalah kontraksi gravitasi, yang, seperti yang telah kita lihat, memampatkan materi bintang, meremasnya tanpa ampun. Yang lainnya adalah tekanan radiasi dan gas, yang merupakan hasil penyalaan tungku nuklir, yang mencoba mengembangkan bintang. Penyesuaian konstan yang dialami bintang ketika mereka mengonsumsi hidrogen dan menghasilkan inti helium baru bertanggung jawab untuk menjaga keseimbangannya, jadi kontraksi gravitasi di satu sisi, radiasi dan tekanan gas di sisi lain, disimpan di teluk.
Dalam proses ini, inti bintang dipaksa berkontraksi untuk meningkatkan suhunya dan mencegah keruntuhan gravitasi. Jika ia tidak dapat menyeimbangkan dirinya sendiri karena tekanan radiasi dan gas, ia akan mengalami keruntuhan gravitasi. Jika massa bintang cukup besar, intinya akan memanas dan memampatkan sedemikian rupa sehingga ketika hidrogen habis, inti helium akan sekering. Sejak saat itu, proses yang disebut triple alpha akan dimulai.
Karakteristik bintang neutron
Fenomena ini menggambarkan mekanisme di mana tiga inti helium melebur untuk menghasilkan inti karbon, dan itu terjadi pada suhu yang lebih tinggi dari suhu fusi inti hidrogen. Dalam proses ini, bintang akan terus mengkonsumsi cadangan heliumnya, menghasilkan inti karbon, dan menyesuaikan kembali untuk mempertahankan keseimbangan yang sempurna, sekali lagi berkat efek gabungan dari kontraksi gravitasi dan radiasi serta tekanan gas. Saat itulah tidak akan berhenti memproduksi karbon.
Ketika elemen ini habis di inti, ia menyesuaikan kembali, memampatkan dan menaikkan suhunya lagi untuk menghindari keruntuhan gravitasi. Dari titik ini, inti karbon akan menyala melalui proses fusi nuklir dan mulai menghasilkan unsur-unsur kimia yang lebih berat.
Meskipun di inti bintang, fusi karbon terjadi di lapisan atas langsung, penyalaan helium tetap tidak berubah. Dan di atas hidrogen ini. Dalam proses nukleosintesis bintang, nama proses di mana reaksi nuklir terjadi di dalam benda-benda ini, bintang mengambil struktur hierarki yang mirip dengan bawang. Elemen terberat ada di intinya, dan dari sana kita menemukan elemen yang semakin ringan satu demi satu.
Bintang-bintang sebenarnya bertanggung jawab untuk memproduksi unsur-unsur kimia. Di dalamnya disintesis oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium dan fosfor yang membentuk 99% dari massa tubuh kita. Dan unsur-unsur kimia yang membentuk 1% sisanya. Materi yang membentuk kita bukan hanya kita, tetapi segala sesuatu yang mengelilingi kita secara harfiah berasal dari bintang-bintang.
Saya berharap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang bintang neutron dan karakteristiknya.