La ngôi sao neutron và các ngôi sao quark, như lỗ đen, là những vật thể thú vị. Vật lý thiên văn đã phát triển đủ để cung cấp cho chúng ta thông tin rất có giá trị về chúng, điều này khuyến khích chúng ta tiếp tục chú ý, hy vọng rằng các nhà vũ trụ học có thể hiểu rõ hơn về chúng và giúp chúng ta hiểu chính xác hơn về quá trình kích hoạt quá trình đào tạo của chúng.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về sao neutron, đặc điểm và nguồn gốc của chúng.
Ngôi sao neutron
Mặc dù những ngôi sao với neutron và quark này là nhân vật chính thực sự của bài viết này, nhưng để hiểu chúng, trước tiên chúng ta cần xem xét quá trình sống của các ngôi sao. Tuy nhiên, trước khi chúng ta tìm hiểu về bột mì, điều quan trọng là phải đưa ra một tuyên bố về ý định: bạn sẽ không tìm thấy một phương trình trong bài viết này. Họ không cần phải hiểu một cách chính xác và trực quan cách các quá trình vật lý thú vị giải thích sự hình thành của chúng hoạt động như thế nào.
Các ngôi sao được tạo thành từ những đám mây bụi và khí rải rác khắp vũ trụ. Khi mật độ của một trong những đám mây đủ cao, lực hấp dẫn sẽ tác động lên nó, điều này sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của một cơ chế không mệt mỏi được gọi là co hấp dẫn, nó sẽ làm ngưng tụ vật chất chứa trong đám mây và dần dần hình thành các ngôi sao nhỏ hoặc tiền sao. Giai đoạn tiến hóa sao này được gọi là chuỗi chính, trong đó các ngôi sao thu được năng lượng thông qua sự co lại của lực hấp dẫn.
Xuất xứ
Khoảng 70% khối lượng của một ngôi sao là hydro, 24-26% là heli và 4-6% còn lại là sự kết hợp của các nguyên tố hóa học nặng hơn heli. Tuổi thọ của mỗi ngôi sao bị ảnh hưởng bởi thành phần ban đầu của nó, nhưng quan trọng hơn, nó bị ảnh hưởng sâu sắc bởi khối lượng của nó, không gì khác chính là khối lượng vật chất mà lực hấp dẫn có thể tích tụ và ngưng tụ trong một phần không gian.
Điều thú vị là các ngôi sao có khối lượng lớn hơn tiêu thụ nhiên liệu nhanh hơn nhiều so với các ngôi sao nhỏ hơn, vì vậy chúng ta sẽ thấy trong suốt bài viết này, chúng có tuổi thọ ngắn hơn và quan trọng nhất là hung bạo và ngoạn mục hơn. Khi lực hấp dẫn làm ngưng tụ vật chất chứa trong đám mây, nhiệt độ của nó tăng dần.
Nếu lượng vật chất tích lũy đủ lớn, thì trong hạt nhân sẽ xuất hiện các điều kiện về áp suất và nhiệt độ cần thiết cho phản ứng tổng hợp tự phát của các hạt nhân hydro thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Khi nhiệt độ của lõi tiền sao lên tới 10 triệu độ C, quá trình bốc cháy bằng hydro sẽ xảy ra. Thời điểm các điều kiện này xảy ra là thời điểm lò hạt nhân được bật. và ngôi sao bắt đầu một giai đoạn được gọi là chuỗi chính, trong đó nó lấy năng lượng từ sự hợp nhất của các hạt nhân hydro.
Hợp nhất lõi
Sản phẩm của phản ứng tổng hợp hydro là một hạt nhân heli mới, do đó thành phần của ngôi sao bắt đầu thay đổi. Trong quá trình này, một lượng lớn năng lượng được giải phóng và các ngôi sao buộc phải liên tục điều chỉnh lại để duy trì cân bằng thủy tĩnh. Nhà vật lý thiên văn họ có các công cụ toán học có thể mô tả quá trình này rất chính xác, nhưng chúng ta quan tâm đến việc biết rằng cân bằng thủy tĩnh là khối lượng giữ cho ngôi sao ổn định.
Để đạt được điều này, điều cốt yếu là hai lực lượng đối lập cùng tồn tại và bù trừ cho nhau. Một trong số đó là sự co lại của lực hấp dẫn, như chúng ta đã thấy, nén vật chất của ngôi sao, ép nó một cách không thương tiếc. Loại còn lại là áp suất của bức xạ và khí, là kết quả của việc đốt cháy một lò hạt nhân, cố gắng mở rộng ngôi sao. Sự điều chỉnh liên tục mà các ngôi sao trải qua khi chúng tiêu thụ hydro và tạo ra hạt nhân heli mới chịu trách nhiệm giữ cho nó ở trạng thái cân bằng, vì vậy lực hấp dẫn co một mặt, bức xạ và áp suất khí trên khác, được giữ ở mức bay.
Trong quá trình này, lõi của ngôi sao buộc phải co lại để tăng nhiệt độ và ngăn chặn sự sụp đổ của lực hấp dẫn. Nếu nó không thể tự cân bằng do áp lực của bức xạ và khí, nó sẽ phải chịu sự sụp đổ của trọng trường. Nếu khối lượng của ngôi sao đủ lớn, lõi của nó sẽ nóng lên và nén đến mức khi hydro cạn kiệt, lõi helium sẽ hợp nhất. Kể từ thời điểm đó, một quá trình được gọi là ba alpha sẽ bắt đầu.
Đặc điểm sao neutron
Hiện tượng này mô tả cơ chế mà ba hạt nhân heli hợp nhất để tạo ra một hạt nhân carbon, và nó xảy ra ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ hợp nhất của các hạt nhân hydro. Trong quá trình này, ngôi sao sẽ tiếp tục tiêu thụ lượng dự trữ heli, tạo ra hạt nhân carbon và điều chỉnh lại để duy trì sự cân bằng hoàn hảo, một lần nữa nhờ tác động tổng hợp của lực hấp dẫn co lại, bức xạ và áp suất khí. Đó là khi nó sẽ không ngừng sản xuất carbon.
Khi nguyên tố này bị cạn kiệt trong lõi, nó sẽ điều chỉnh lại, nén và tăng nhiệt độ trở lại để tránh sự sụp đổ của lực hấp dẫn. Kể từ thời điểm này, lõi carbon sẽ bốc cháy thông qua quá trình phản ứng tổng hợp hạt nhân và bắt đầu tạo ra các nguyên tố hóa học nặng hơn.
Mặc dù trong lõi của ngôi sao, sự hợp nhất của cacbon xảy ra ở lớp trên ngay lập tức, sự bốc cháy của heli vẫn không thay đổi. Và ở trên hydro này. Trong quá trình tổng hợp hạt nhân của các ngôi sao, tên của quá trình mà các phản ứng hạt nhân xảy ra trong các vật thể này, các ngôi sao có cấu trúc phân cấp tương tự như một củ hành tây. Các nguyên tố nặng nhất nằm ở cốt lõi, và từ đó chúng ta lần lượt tìm thấy các nguyên tố ngày càng nhẹ hơn.
Các ngôi sao thực sự chịu trách nhiệm sản xuất các nguyên tố hóa học. Trong đó được tổng hợp oxy, carbon, hydro, nitơ, canxi và phốt pho chiếm 99% khối lượng của cơ thể chúng ta. Và các nguyên tố hóa học chiếm 1% còn lại. Vật chất tạo nên chúng ta không chỉ là chúng ta, mà mọi thứ xung quanh chúng ta đều đến từ các vì sao.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về sao neutron và các đặc điểm của nó.