La неутронска звезда а кваркове звезде, попут црних рупа, су узбудљиви објекти. Astrofizika se dovoljno razvila da nam pruži veoma vredne informacije o njima, što nas ohrabruje da i dalje obraćamo pažnju, nadajući se da će kosmolozi moći bolje da ih razumeju i da nam pomognu da preciznije razumemo proces koji pokreće njihovu obuku.
U ovom članku ćemo vam reći sve što treba da znate o neutronskim zvezdama, njihovim karakteristikama i poreklu.
Neutronska zvezda
Iako su ove zvezde sa neutronima i kvarkovima pravi protagonisti ovog članka, da bismo ih razumeli, prvo nas zanima pregled životnog procesa zvezda. Međutim, pre nego što pređemo na brašno, čini se da je važno dati izjavu o namerama: nećete naći jednačinu u ovom članku. Ne moraju precizno i intuitivno da razumeju kako funkcionišu uzbudljivi fizički procesi koji objašnjavaju njihovo formiranje.
Zvezde se sastoje od oblaka prašine i gasa rasutih po celom univerzumu. Kada gustina jednog od oblaka bude dovoljno visoka, na njega će delovati gravitacija, što će promovisati pojavu neumornog mehanizma zvanog gravitaciona kontrakcija, koji će kondenzovati materijal sadržan u oblaku i postepeno formirati male zvezde ili protozvezde. Ova faza evolucije zvezda naziva se glavni niz, u kojem zvezde dobijaju energiju gravitacionom kontrakcijom.
Порекло
Приближно 70% mase zvezde je vodonik, 24-26% je helijum, a preostalih 4-6% je kombinacija hemijskih elemenata teži od helijuma. Na život svake zvezde utiče njen početni sastav, ali što je još važnije, na nju duboko utiče njena masa, koja nije ništa drugo do količina materije koju gravitacija može da akumulira i kondenzuje u delu svemira.
Zanimljivo je da masivnije zvezde troše gorivo mnogo brže od manje masivnih, tako da kao što ćemo videti u ovom članku, imaju kraći životni vek i, što je najvažnije, nasilnije su i spektakularnije. Kako gravitaciona kontrakcija kondenzuje materijal sadržan u oblaku, njegova temperatura postepeno raste.
Ако је количина акумулираног материјала довољно велика, у језгру ће се појавити притисак и температурни услови потребни за спонтану фузију језгара водоника кроз реакције нуклеарне фузије. Kada temperatura jezgra protozvezde dostigne 10 miliona stepeni Celzijusa, dolazi do paljenja vodonikom. U trenutku kada se ovi uslovi pojave je trenutak kada se nuklearna peć uključi. и звезда започиње фазу која се назива главни низ, током које црпи енергију из фузије језгара водоника.
Fuzija jezgra
Proizvod fuzije vodonika je novo jezgro helijuma, pa sastav zvezde počinje da se menja. U ovom procesu se oslobađa velika količina energije i zvezde su prinuđene da se stalno prilagođavaju kako bi održale hidrostatičku ravnotežu. Astrofizičari imaju matematičke alate koji mogu veoma precizno da opišu ovaj proces, ali nas zanima da znamo da je hidrostatička ravnoteža masa koja održava zvezdu stabilnom.
Da bi se to postiglo, neophodno je da dve suprotstavljene sile koegzistiraju i da se međusobno nadoknađuju. Jedna od njih je gravitaciona kontrakcija, koja, kao što smo videli, sabija materijal zvezde, nemilosrdno ga stežući. Drugi je pritisak zračenja i gasa, koji je rezultat paljenja nuklearne peći, koja pokušava da proširi zvezdu. Stalno prilagođavanje koje zvezde doživljavaju kada troše vodonik i proizvode nova jezgra helijuma odgovorno je za održavanje ravnoteže, pa gravitaciona kontrakcija s jedne strane, радијација и притисак гаса, с друге стране, се држе подаље.
U ovom procesu, jezgro zvezde je prinuđeno da se skupi da bi povećalo svoju temperaturu i sprečilo gravitacioni kolaps. Ako ne može da se balansira zbog pritiska zračenja i gasa, osuđen je na gravitacioni kolaps. Ако је маса звезде довољно велика, њено језгро ће се толико загрејати и стиснути да, када се водоник исцрпи, helijumsko jezgro će se stopiti. Od tog trenutka počinje proces koji se zove trostruka alfa.
Karakteristike neutronske zvezde
Ovaj fenomen opisuje mehanizam kojim se tri jezgra helijuma spajaju da bi proizvela jezgro ugljenika, a dešava se na temperaturi višoj od temperature fuzije jezgara vodonika. U ovom procesu, zvezda će nastaviti da troši svoje rezerve helijuma, proizvodi jezgra ugljenika i prilagođava se kako bi održala savršenu ravnotežu, opet zahvaljujući kombinovanim efektima gravitacione kontrakcije i zračenja i pritiska gasa. Tada neće prestati da proizvodi ugljenik.
Kada se ovaj element iscrpi u jezgru, on se ponovo prilagođava, komprimira i ponovo podiže svoju temperaturu kako bi izbegao gravitacioni kolaps. Od ovog trenutka, ugljenično jezgro će se zapaliti kroz proces nuklearne fuzije i početi da proizvodi teže hemijske elemente.
Iako se u jezgru zvezde fuzija ugljenika dešava u neposrednom gornjem sloju, paljenje helijuma ostaje nepromenjeno. A iznad ovog vodonika. U procesu zvezdane nukleosinteze, naziv procesa u kome se dešavaju nuklearne reakcije unutar ovih objekata, zvezde poprimaju hijerarhijsku strukturu sličnu luku. Najteži elementi su u srži, a odatle nalazimo sve lakše elemente jedan za drugim.
Zvezde su zapravo odgovorne za proizvodnju hemijskih elemenata. U njemu se sintetišu kiseonik, ugljenik, vodonik, azot, kalcijum i fosfor koji čine 99% mase našeg tela. И хемијски елементи који чине преосталих 1%. Materija koja nas čini nismo samo mi, već sve što nas okružuje bukvalno potiče od zvezda.
Nadam se da sa ovim informacijama možete saznati više o neutronskoj zvezdi i njenim karakteristikama.