Що таке нейтронна зоря?

Приблизно кожна сота зоря Чумацького Шляху належить до різновиду "нейтронних". Це об’єкти такої неймовірної щільності, що їх нутрощі стискаються разом, поки не починають нагадувати одне величезне атомне ядро.

Але це незвичайний атом, оскільки він непропорційно складається з нейтронів, розповідає видання "Science Alert".

Щоб зрозуміти, звідки беруться ці нейтрони, нам потрібно пробратися крізь шари нейтронної зорі та зрозуміти, як величезна гравітація впливає на особистий простір окремих частинок.

Як утворюються нейтронні зорі?

Глибоко всередині кожної зорі вирує війна. Гравітація штовхає всередину, у той час, як тепло, що генерується ядерними реакціями, виштовхує назовні, утворюючи відносно стабільну кулю плазми.

Рано чи пізно, коли закінчується паливо, ядерні печі остигають. Для зірок, маса яких приблизно у 10-30 разів перевищує масу нашого Сонця, внаслідок втрати тепла її більш холодний зовнішній газ швидко обвалюється під дією сили тяжіння, з нарощуванням швидкості, поки не врізається в щільну купу гарячого заліза, яка утворилася в останні моменти життя зорі.

Ударна хвиля генерує величезний сплеск енергії, викидаючи в космос хвилю гарячого газу та радіації у вигляді вибуху наднової. Все, що залишилося, це залізна куля в ядрі, яка трохи важча за Сонце, втиснута в простір приблизно 11 кілометрів у діаметрі та покрита тонкою (завтовшки близько метра) атмосферою захопленого водню й гелію.

Гравітація на цій кулі настільки божевільна, наскільки це взагалі можливо для спостережуваної структури. Стоячи на поверхні цієї залізної брили розміром із місто, ви відчуєте притягання близько 100 мільярдів G. (Хоча й така сила легко розчавить людину.)

Що всередині нейтронних зір?

Під вашими ногами відбуваються неймовірно дивні фізичні процеси.

Інтенсивний тиск змушує ядра заліза перетворитися у величезну кристалічну структуру, зумовлену колективним штовханням незліченних позитивних зарядів.

Новини за подібною темою:

		В нашій галактиці знайдено таємничий об′єкт, який може бути найлегшою чорною дірою, або найважчою нейтронною зорею
		Отримано нові докази наявності ядер з кваркової матерії в масивних нейтронних зорях
		У вимірюванні розширення Всесвіту можуть допомогти зіткнення нейтронних зір

Серпанок електронів вільно проникає крізь щілини цього кристала, а сильний тиск небезпечно наближає їх до ядер. Завдяки законам квантової фізики, в умовах тісноти електрони мають більший шанс опинитися прямо всередині протона, перетворюючи пару на свіжоспечені нейтрон і нейтрино. Нейтрони — це субатомні частинки з масою, подібною до протона, але без електричного заряду; нейтрино — майже безмасові нейтральні субатомні частинки.

Дрібне нейтрино досить мале, щоб вислизнути від маси. Але нейтрон залишається, утворюючи дивні ізотопи з масою заліза, але набагато меншою кількістю протонів.

Які атоми знаходяться всередині нейтронної зорі?

Занурюючись ще глибше в структуру, ми можемо виявити атоми, настільки нейтронно важкі, що вони починають кришитися. Теорія припускає, що нейтрони "дрейфують" роздільно в цьому дивовижному просторі як свого роду густий газ, розштовхуючись під тиском, що визначається не їх зарядами, а правилом, яке говорить, що ідентичні частинки такої природи не можуть займати один і той самий простір водночас.

Приблизно в кілометрі всередині мертвої зорі ця "кора" тепер складається з нейтронного туману, в якому іноді з′являються протони. Ядра знаходяться настільки близько, що можуть зіткнутися одне з одним.

З постійним зростанням гравітації, колись впізнавані атомні структури перетворюються в екзотичні композиції – що нагадують різні види пасти, як-от спагеті та лазанья – сформовані балансом сильної ядерної взаємодії та позитивного відштовхування.

Прямо в самому серці нейтронних зір фізика стає ще дивнішою. Вимушені об′єднатися в пари, нейтрони (і рідкісний протон, який не трансформувався) утворюють нові ідентичності, що дозволяє їм порушувати всі види попередніх законів, створюючи дивні струми.

У самому центрі, можливо, гравітація змушує нейтрони втратити всю свою індивідуальність, перетворюючи на "кашу" зі своїх первинних частинок, кварків.

Якщо стиснути сильніше, ці кварки також накладаються один на одного, колапсуючись у точку, настільки обмежену, що ми не маємо способу її змоделювати. Іншими словами, вона стане чорною дірою.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Нейтронні зорі