ในจักรวาลเราพบในวัตถุหลายชิ้นซึ่งยังคงเป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะเข้าใจทั้งลักษณะและที่มาของพวกมัน หนึ่งในนั้นคือ ดาวนิวตรอน. มันเป็นวัตถุท้องฟ้าที่มีน้ำหนักมากถึงร้อยล้านตัน มีความหนาแน่นของนิวตรอนที่ไม่สามารถเข้าใจได้ในทางปฏิบัติและมีสีแปลก ๆ การมีความหนาแน่นนี้ทำให้เกิดแรงโน้มถ่วงมหาศาลรอบ ๆ ดาวเหล่านี้มีความพิเศษและควรค่าแก่การศึกษา
ดังนั้นเราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณถึงลักษณะการทำงานและที่มาของดาวนิวตรอน
ดาวนิวตรอนคืออะไร
ดาวใดที่มีมวลมากพอก็สามารถกลายเป็นดาวนิวตรอนได้ สิ่งนี้ทำให้ กระบวนการเปลี่ยนเป็นดาวนิวตรอนนั้นไม่ธรรมดา พวกมันเป็นวัตถุที่รู้จักกันหนาแน่นที่สุดในจักรวาลทั้งหมด เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมหาศาลหมดเชื้อเพลิงนิวเคลียร์แกนกลางของมันก็เริ่มไม่เสถียรมากขึ้น จากนั้นเป็นที่ที่แรงโน้มถ่วงของมวลจำนวนมากทำลายอะตอมทั้งหมดที่อยู่รอบ ๆ ด้วยแรง
เนื่องจากไม่มีเชื้อเพลิงในการผลิตนิวเคลียร์ฟิวชันอีกต่อไปจึงไม่มีแรงตอบโต้สำหรับแรงโน้มถ่วง นี่คือวิธีที่นิวเคลียสมีความหนาแน่นมากขึ้นจนถึงระดับที่อิเล็กตรอนและโปรตอนหลอมรวมกันเป็นนิวตรอน คุณอาจคิดว่าในกรณีเหล่านี้แรงโน้มถ่วงสามารถทำหน้าที่โฆษณาต่อไปได้ หากมีแรงชนิดใดชนิดหนึ่งที่ยึดมันไว้วัตถุจะมีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อย ๆ และแรงโน้มถ่วงจะไม่มีที่สิ้นสุด อย่างไรก็ตามความดันเสื่อมเกิดจากลักษณะทางควอนตัมของอนุภาคและทำให้ดาวนิวตรอนที่หนาแน่นนี้ก่อตัวขึ้นโดยไม่ยุบตัวลง
แทนที่จะยุบลงดาวนิวตรอนจะร้อนมากจนโปรตอนและอิเล็กตรอนสามารถเกาะติดกันและรวมตัวกันเป็นนิวตรอนได้ โดยมีแกนกลางของดาวก อุณหภูมิ 10 เพิ่มขึ้นเป็น 9 องศาเคลวินทำให้เกิดการรวมตัวกันของวัสดุที่ประกอบขึ้นด้วยแสง. คุณสามารถพูดได้ว่าความวุ่นวายทั้งหมดนี้เกิดขึ้นในการก่อตัวของดาวนิวตรอนมีความซับซ้อนและรุนแรงกว่าดาวทั่วไป และก็คือมันมีพลังงานจำนวนมากที่ถูกสร้างขึ้นเป็นวัฏจักรจนกว่าจะถึงความหนาแน่นสูงสุด
แกนกลางของดาวนิวตรอน
หากแกนกลางของดาวนิวตรอนมีมวลมากเกินไปก็มีโอกาสที่จะยุบตัวและก่อตัวเป็นหลุมดำได้ ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าต้นกำเนิดของหลุมดำมาจากที่นี่ เมื่อถึงแรงกดดันมากพอที่จะหยุดการหดตัวดาวฤกษ์จะสูญเสียชั้นบนและเข้าสู่ซูเปอร์โนวาที่มีความรุนแรง กระบวนการยังคงดำเนินต่อไป แต่ดาวจะค่อยๆเย็นลง. นี่เป็นเพราะโฟโตเดเคย์ เมื่อถึงระยะสุดท้ายสสารเกือบทั้งหมดที่มีอยู่ในดาวจะถูกเปลี่ยนเป็นนิวตรอนไปแล้ว
ถ้าแกนกลางของดาวมีมวลมากเกินไปหลุมดำก็สามารถก่อตัวได้ ในกรณีของดวงดาวกระบวนการนี้จะหยุดเร็วกว่าเนื่องจากความดันที่เสื่อมโทรมทำให้อนุภาคอยู่ใกล้กันมากเกินไป แต่ไม่สูญเสียธรรมชาติไป ด้วยวิธีนี้ดาวนิวตรอนจึงเป็นดาวที่กำหนดขีด จำกัด ของสสารที่หนาแน่นที่สุดที่มีอยู่ในจักรวาลทั้งหมด
ไม่เพียง แต่เป็นวัตถุที่หนาแน่นที่สุดเท่านั้น แต่ยังเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สว่างที่สุดในจักรวาลอีกด้วย เรียกได้ว่ามีความสว่างพิเศษเหมือนกับพัลซาร์เลยทีเดียว เมื่อดาวนิวตรอนหมุนด้วยความเร็วสูงเกินไปพวกมันจะปล่อยรังสีพลังงานสูงออกมา ในการสังเกต รังสีเหล่านี้ถูกตีความราวกับว่ามันเป็นประภาคารในท่าเรือ. การปล่อยพลังงานทั้งหมดนี้เกิดขึ้นเป็นระยะ ๆ และคล้ายกับพัลซาร์ ดาวเหล่านี้สามารถหมุนได้หลายร้อยครั้งต่อวินาที พวกเขาทำเช่นนั้นด้วยความเร็วที่ทำให้เส้นศูนย์สูตรของดาวดวงเดียวกันเสียรูปและยืดออกในระหว่างการหมุน หากไม่ใช่เพราะแรงโน้มถ่วงมหาศาลดวงดาวก็จะแตกเป็นเสี่ยง ๆ เนื่องจากแรงเหวี่ยงที่เกิดขึ้นจากการหมุน
บริเวณรอบ ๆ
เรารู้แล้วว่าดาวนิวตรอนคืออะไรและทำงานอย่างไร ตอนนี้เราต้องรู้ว่าอะไรอยู่รอบตัวพวกเขา แรงโน้มถ่วงที่เกิดจากความผิดปกติรอบตัวนั้นยิ่งใหญ่มากจนเวลาผ่านไปด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ความเร็วของเวลานี้ดูแตกต่างจากที่อยู่ในสนาม เกี่ยวกับ การแสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของกาลเวลาที่อยู่รอบตัวเรา.
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงจำนวนนี้วัตถุท้องฟ้าจำนวนมากที่อยู่รอบ ๆ จึงถูกดึงดูดและกลายเป็นส่วนหนึ่งของดาว
วิทยากร
เรามาดูความอยากรู้บางประการเกี่ยวกับดาวมวลสูงประเภทนี้:
- ดาวนิวตรอนเกิดจาก การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของดาวฤกษ์มวลมาก.
- ชิ้นส่วนดาวนิวตรอนขนาดเท่าก้อนน้ำตาลมีมวลจำนวนเท่ากันกับประชากรมนุษย์ทั้งหมดในคราวเดียว
- ถ้าดวงอาทิตย์ของเราสามารถบดขยี้ให้มีความหนาแน่นเท่ากับดาวนิวตรอนได้ก็จะมีปริมาตรเท่ากับเอเวอเรสต์
- แรงโน้มถ่วงจำนวนมากในสถานที่แห่งนี้ทำให้เกิดการขยายตัวชั่วคราวที่ทำให้พื้นผิวของ ดาวนิวตรอนเคลื่อนที่ช้ากว่าโลก 30%.
- หากมนุษย์ตกลงไปบนพื้นผิวของดวงดาวเหล่านี้ มันจะผลิตพลังงานระเบิด 200 เมกะตัน
- ดาวนิวตรอนที่หมุนด้วยความเร็วสูงจะปล่อยรังสีออกมาจึงเรียกว่าพัลซาร์
- หากดวงอาทิตย์ของเราไปยังเชื้อเพลิงอื่นอย่างสมบูรณ์หรือและพลังระเบิดของนิวเคลียร์ฟิวชั่นแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงจะเป็นเช่นนั้นสสารจะพังทลายลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง
ฉันหวังว่าข้อมูลนี้จะทำให้คุณได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวนิวตรอนลักษณะและวิธีการทำงานของดาวนิวตรอน