La нейтронна зірка а кваркові зірки, як і чорні діри, є захоплюючими об’єктами. Астрофізика розвинулася достатньо, щоб дати нам дуже цінну інформацію про них, що спонукає нас продовжувати звертати увагу, сподіваючись, що космологи зможуть краще зрозуміти їх і допомогти нам точніше зрозуміти процес, який запускає їхнє навчання.
У цій статті ми збираємося розповісти вам все, що вам потрібно знати про нейтронні зірки, їх характеристики та походження.
Нейтронна зірка
Хоча ці зірки з нейтронами та кварками є справжніми дійовими особами цієї статті, щоб зрозуміти їх, ми спочатку зацікавлені переглянути процес життя зірок. Однак, перш ніж перейти до борошна, здається важливим зробити заяву про наміри: ви не знайдете рівняння в цій статті. Їм не потрібно чітко й інтуїтивно розуміти, як діють захоплюючі фізичні процеси, що пояснюють їх утворення.
Зірки складаються з хмар пилу і газу, розсіяних по всьому Всесвіту. Коли щільність однієї з хмар буде достатньо високою, на неї буде діяти гравітація, що сприятиме появі невтомного механізму, який називається гравітаційним стисненням, який ущільнить матеріал, що міститься в хмарі, і поступово утворить маленькі зірочки або протозірки. Цю стадію зоряної еволюції називають головною послідовністю, в якій зірки отримують енергію за допомогою гравітаційного скорочення.
Походження
Про 70% маси зірки-це водень, 24-26%-гелій, а решта 4-6%-комбінація хімічних елементів важчий за гелій. На життя кожної зірки впливає її початковий склад, але, що більш важливо, на неї глибоко впливає її маса, яка є не що інше, як кількість матерії, яку гравітація може накопичувати і конденсувати в частині простору.
Цікаво, що більш масивні зірки споживають паливо набагато швидше, ніж менш масивні зірки, тому, як ми побачимо в цій статті, вони мають менший термін життя і, головне, більш жорстокі та вражаючі. Оскільки гравітаційне стиснення конденсує матеріал, що міститься в хмарі, його температура поступово підвищується.
Якщо кількість накопиченого матеріалу досить велика, то в ядрі з’являться умови тиску і температури, необхідні для спонтанного злиття ядер водню за допомогою реакцій ядерного синтезу. Коли температура ядра протозірки досягає 10 мільйонів градусів Цельсія, відбувається займання воднем. Момент, коли виникають ці умови, - це момент включення ядерної печі. і зірка починає фазу, яка називається головною послідовністю, під час якої вона черпає енергію від злиття ядер водню.
Злиття ядра
Продукт синтезу водню — нове ядро гелію, тому склад зірки починає змінюватися. У цьому процесі вивільняється велика кількість енергії, і зірки змушені постійно перебудовуватися, щоб підтримувати гідростатичний баланс. Астрофізики у них є математичні інструменти, які можуть дуже точно описати цей процес, але нам цікаво знати, що гідростатична рівновага — це маса, яка підтримує стабільність зірки.
Для цього важливо, щоб дві протилежні сили співіснували і компенсували одна одну. Одним з них є гравітаційне стиснення, яке, як ми бачили, стискає матеріал зірки, нещадно стискаючи його. Інша – тиск радіації та газу, що є результатом займання ядерної печі, яка намагається розширити зірку. Постійне переналаштування, яке відчувають зірки, коли вони споживають водень і виробляють нові ядра гелію, відповідає за підтримання його балансу, тому гравітаційне стиснення з одного боку, радіація та тиск газу з іншого, тримаються в страху.
У цьому процесі ядро зірки змушене скорочуватися, щоб підвищити свою температуру і запобігти гравітаційному колапсу. Якщо він не може врівноважити себе через тиск радіації та газу, він приречений на гравітаційний колапс. Якщо маса зірки досить велика, її ядро нагріється і стиснеться настільки, що, коли водень вичерпається, гелієве ядро злиється. З цього моменту почнеться процес під назвою потрійна альфа.
Характеристики нейтронної зірки
Це явище описує механізм, за допомогою якого три ядра гелію зливаються, утворюючи ядро вуглецю, і це відбувається при температурі, вищій за температуру злиття ядер водню. У цьому процесі зірка продовжуватиме споживати свої запаси гелію, виробляти ядра вуглецю та перебудовуватись, щоб підтримувати ідеальний баланс, знову ж таки завдяки поєднаним ефектам гравітаційного скорочення, випромінювання та тиску газу. Саме тоді він не перестане виробляти вуглець.
Коли цей елемент виснажується в ядрі, він переналаштовується, стискається і знову підвищує свою температуру, щоб уникнути гравітаційного колапсу. З цього моменту вуглецеве ядро спалахне в процесі ядерного синтезу і почне виробляти більш важкі хімічні елементи.
Хоча в ядрі зірки злиття вуглецю відбувається в безпосередньому верхньому шарі, займання гелію залишається незмінним. А вище цього водень. У процесі зоряного нуклеосинтезу, назва процесу, в якому відбуваються ядерні реакції всередині цих об'єктів, зірки мають ієрархічну структуру, подібну до цибулі. Найважчі елементи знаходяться в основі, а звідти ми знаходимо все більш легкі елементи один за одним.
Зірки насправді відповідають за вироблення хімічних елементів. У ньому синтезуються кисень, вуглець, водень, азот, кальцій і фосфор, які становлять 99% маси нашого тіла. І хімічні елементи, які складають решту 1%. Матерія, яка створює нас, - це не тільки ми, а все, що нас оточує, буквально походить із зірок.
Сподіваюся, що за допомогою цієї інформації ви зможете дізнатися більше про нейтронну зірку та її характеристики.