Co se stane, když obří hvězdy explodují? Tvoří supernovy, což jsou některé z nejdynamičtějších událostí v vesmír. Tyto hvězdné požáry vytvářejí tak intenzivní exploze, že světlo, které vyzařují, může zastínit celé galaxie. Ze zbytku však také vytvářejí něco mnohem podivnějšího: neutronové hvězdy.
Stvoření neutronových hvězd
Neutronová hvězda je opravdu hustá a kompaktní koule neutronů. Jak tedy přechází masivní hvězda z zářícího předmětu na chvějící se, vysoce magnetickou a hustou neutronovou hvězdu? Všechno je v tom, jak hvězdy žijí svůj život.
Hvězdy tráví většinu svého života tím, čemu se říká hlavní sekvence. Hlavní sekvence začíná, když hvězda ve svém jádru zapálí jadernou fúzi. Končí, jakmile hvězda vyčerpá vodík ve svém jádru a začne fúzovat těžší prvky.
Je to všechno o mši
Jakmile hvězda opustí hlavní sekvenci, bude následovat konkrétní cestu, která je předurčena svou hmotou. Hmotnost je množství materiálu, který hvězda obsahuje. Hvězdy, které mají více než osm slunečních hmot (jedna sluneční hmota odpovídá hmotnosti našeho Slunce) opustí hlavní sekvenci a projde několika fázemi, protože budou pokračovat v fúzování prvků až do žehlička.
Jakmile fúze přestane v jádru hvězdy, začne se stahovat, nebo padat na sebe, kvůli obrovské gravitaci vnějších vrstev. Vnější část hvězdy „padá“ na jádro a odrazí se, aby vytvořila masivní explozi zvanou supernova typu II. V závislosti na hmotnosti samotného jádra se z něj stane neutronová hvězda nebo černá díra.
Pokud je hmotnost jádra mezi 1,4 a 3,0 solárními hmotami, jádro se stane pouze neutronovou hvězdou. Protony v jádru se srazí s vysoce energetickými elektrony a vytvoří neutrony. Jádro ztuhne a vysílá rázové vlny materiálem, který na něj padá. Vnější materiál hvězdy je poté vytlačen do okolního média a vytváří supernovu. Pokud je zbytkový materiál jádra větší než tři solární hmoty, existuje velká šance, že se bude i nadále komprimovat, dokud netvoří černou díru.
Vlastnosti neutronových hvězd
Neutronové hvězdy jsou obtížné předměty, které lze studovat a porozumět jim. Vyzařují světlo přes širokou část elektromagnetického spektra - různé vlnové délky světla - a zdá se, že se mezi jednotlivými hvězdami trochu liší. Avšak samotná skutečnost, že se zdá, že každá neutronová hvězda vykazuje různé vlastnosti, může astronomům pomoci pochopit, co je pohání.
Snad největší překážkou studia neutronových hvězd je to, že jsou neuvěřitelně husté, tak husté, že 14-uncová plechovka z materiálu neutronových hvězd by měla stejnou hmotnost jako náš Měsíc. Astronomové zde neměli možnost modelovat tento druh hustoty zde na Zemi. Proto je těžké pochopit fyzika co se děje. Proto je studium světla z těchto hvězd tak důležité, protože nám dává vodítko k tomu, co se děje uvnitř hvězdy.
Někteří vědci tvrdí, že v jádrech dominuje skupina volných kvarků - základní stavební kameny hmota. Jiní tvrdí, že jádra jsou naplněna nějakým jiným typem exotických částic, jako jsou piony.
Neutronové hvězdy mají také intenzivní magnetická pole. A právě tato pole jsou částečně odpovědná za vytváření rentgenů a paprsky gama které jsou vidět z těchto objektů. Jak elektrony zrychlují kolem a podél magnetických siločar, které emitují záření (světlo) ve vlnových délkách od optického (světlo viditelné očima) až po gama paprsky s velmi vysokou energií.
Pulsary
Astronomové mají podezření, že všechny neutronové hvězdy rotují a dělají to docela rychle. Výsledkem je, že některá pozorování neutronových hvězd poskytují „pulzní“ emisní podpis. Neutronové hvězdy se tedy často označují jako PULSÁRNÍ STARY (nebo PULSARY), ale liší se od ostatních hvězd, které mají proměnnou emisi. Pulzace z neutronových hvězd je způsobena jejich otáčení, kde jako další hvězdy, které pulzují (jako například cefidové hvězdy), pulzují, jak se hvězda rozšiřuje a smršťuje.
Neutronové hvězdy, pulsary a černé díry jsou některé z nejexotičtějších hvězdných objektů ve vesmíru. Porozumět jim je pouze součástí učení o fyzice obřích hvězd ao tom, jak se rodí, žijí a umírají.
Editoval Carolyn Collins Petersen.