Mai simplu spus, o stea neutronica este ramasitele prabusite si foarte comprimate ale unei stele relativ masive care a murit intr-un eveniment de supernova. Stelele neutronice sunt, de asemenea, cele mai mici stele despre care se stie ca exista, cu raza lor tipica fiind de numai aproximativ 10-20 km si cantarind in medie aproximativ de doua ori mai mult decat Soarele. Mai jos sunt inca 10 fapte interesante despre clasa de stele cunoscuta sub numele de stele neutronice.
Majoritatea stelelor neutronice sunt rotatoare foarte rapide
Deoarece conservarea momentului unghiular in urma exploziei unei supernove transfera viteza de rotatie a stelei progenitoare catre ramasita care are doar aproximativ 20 km (12,5 mile) in diametru, rezultatul este ca steaua neutronica se roteste foarte rapid atunci cand se formeaza. Cele mai cunoscute stele neutronice se rotesc de cateva sute de ori pe secunda, dar cel mai rapid rotator descoperit pana acum, steaua neutronica denumita PSR J1748-2446ad, se stie ca se roteste de 716 ori pe secunda, ceea ce se traduce in 43.000 de rotatii pe minut sau 24% din viteza. de lumina la suprafata ecuatoriala a stelei.
Stelele neutronice sunt foarte fierbinti si foarte dense
Stelele neutronice care pot fi observate sunt de obicei foarte fierbinti, cu temperaturi de suprafata care pot ajunge pana la 60.000 K, in comparatie cu aproximativ 6.000 K pentru propria noastra stea, Soarele. Ele sunt, de asemenea, foarte dense, cu o bucata dintr-o stea neutronica tipica cu diametrul de 10 km nu mai mare decat o cutie de chibrituri obisnuita, cantarind aproximativ 3 miliarde de tone, sau la fel de mult ca un cub de Pamant care are laturi lungi de 800 de metri. Retineti, totusi, ca densitatea stelelor neutronice scade pe masura ce diametrele lor cresc.
Stelele neutronice nu sunt foarte masive
In ciuda densitatilor foarte mari, stelele neutronice sunt limitate la intre 1,1 si 3 mase solare, cele mai masive observate cantarind doar de 2,1 ori mai mult decat Soarele. Stelele neutronice au o gravitatie atat de puternica incat protonii si electronii sunt zdrobiti impreuna pentru a forma neutroni si s-a propus ca o stea neutronica supradensa, cu o masa mai mare, ar putea evolua intr-o stea cuarci, reprezentand o etapa intermediara ipotetica intre stelele neutronice si gaurile negre.
Pana acum, insa, nu au fost gasite stele cuarc teoretice si stele electroslabite cu mase intre 3 si 5 ori cele solare, dar cert este ca peste 10 mase solare, ramasita stelara se va prabusi intr-o gaura neagra.
Calea Lactee are aproximativ 100 de milioane de stele neutronice
Cifra de 100 de milioane se bazeaza pe modele standard de evolutie galactica si este derivata in continuare din numarul estimat de evenimente de supernova care au avut loc in istoria galaxiei Calea Lactee. Cu toate acestea, doar stelele neutronice relativ tinere sunt usor de detectat, deoarece majoritatea sunt reci sau rotatoare lente sau nu acumuleaza material din stelele insotitoare, facandu-le astfel practic nedetectabile. Cu toate acestea, telescopul spatial Hubble a reusit sa detecteze recent cateva stele neutronice care emit doar radiatii termice.
Stelele neutronice si pulsarii sunt adesea acelasi lucru
Toate stelele neutronice au campuri magnetice extrem de puternice, de obicei de ordinul 104 pana la 1011 tesla, care este de cateva miliarde de ori mai puternic decat campul magnetic al Pamantului, de numai 25 pana la 65 de microtesla.
Se crede ca impulsurile magnetice emise de unele stele neutronice rezulta din acumulari mari de campuri electrostatice in apropierea polilor magnetici ai stelelor. Electronii sunt apoi accelerati de-a lungul liniilor magnetice, iar daca campul magnetic al stelei nu este aliniat cu axa de rotatie a stelei, aceasta radiatie magnetosferica devine detectabila de catre un observator daca axa magnetica a stelei este indreptata spre observator. In toate cazurile cunoscute, impulsurile magnetosferice periodice coincid cu perioada de rotatie a stelelor, astfel, o stea neutronica devine un pulsar, radiatie pulsatorie care poate fi detectata ca provenind din stea.
Stelele neutronice sunt lentile gravitationale puternice
In timp ce se stie ca toate obiectele masive sunt capabile sa indoaie razele de lumina, stelele neutronice duc acest lucru la un nivel cu totul nou. In medie, campul gravitational al unei stele neutronice este de aproximativ 200 de miliarde de ori mai puternic decat cel al Pamantului, ceea ce inseamna ca lumina emisa de partea unei stele neutronice care este indreptata spre noi este indoita pana la punctul in care parti ale partea invizibila a stelei devine vizibila. In cazuri extreme, campul gravitational al unei stele neutronice poate fi atat de puternic incat lumina emisa de ea nu poate scapa, deoarece este prinsa pe o orbita in jurul stelei. Intr-un astfel de caz, intreaga suprafata a stelei este vizibila doar dintr-un singur punct de observatie.
Stelele neutronice se pot invarti in sus si apoi in jos din nou
In cazurile in care o stea neutronica aduna materie de la un insotitor normal, materia este aspirata ca un burete, ceea ce poate creste rata de rotatie a unei stele neutronice cu pana la 100 de rotatii pe secunda in cazul pulsarilor de milisecunde. Viteza crescuta de rotatie poate deforma unele stele neutronice intr-un sferoid aplatizat, dar pe masura ce steaua incetineste in timp, scoarta tinde sa revina la starea sa sferica initiala, ceea ce provoaca „cutremurele stelare” si o scadere a rotatiei stelei. rata.
Acestea fiind spuse, studii recente au aratat ca cutremurele de stele nu sunt probabil suficient de energice pentru a reduce rata de rotatie a unei stele neutronice, iar unii cercetatori sugereaza acum ca, cel putin in unele cazuri, reducerea este cauzata de rate diferite de rotatie a scoartei si a interiorul stelei.
Stelele neutronice pot gazdui planete
Se stie ca cel putin doua stele neutronice au planete, desi originea acestor planete nu este sigura. Se crede ca, in unele cazuri, planetele pot fi originale, in sensul ca au supravietuit formarii stelei neutronice, sau ca ar fi putut fi capturate. Potrivit unor modele, o stea neutronica este perfect capabila sa dezbrace complet straturile exterioare de pe o stea insotitoare din secventa principala, ceea ce ar lasa un obiect de masa planetara.
O planeta, numita Draugr, care orbiteaza in jurul stelei de neutroni PSR B1257+12 impreuna cu planetele Poltergeist si Phobetor, este cea mai mica exoplaneta descoperita pana in prezent, cu o masa de doar doua ori mai mare decat cea a Lunii noastre.
Dilatarea timpului dintre Pamant si o stea neutronica este masurabila
Datorita gravitatiei extrem de ridicate a unei stele neutronice, diferenta de timp afisata intre ceasurile atomice identice plasate pe stea si Pamant ar fi semnificativa. De exemplu, va trece o perioada de opt ani (conform ceasului de pe stele) in timp ce vor trece zece ani pe Pamant, diferenta fiind cauzata de efectul gravitatiei asupra atomului de cesiu care vibra in ceas. Pentru a pune in perspectiva puterea campului gravitational al unei stele neutronice, luati in considerare acest lucru; daca un obiect ar fi aruncat de la o inaltime de doar un metru deasupra suprafetei unei stele neutronice cu o raza de 12 km, obiectul va lovi suprafata stelei cu o viteza de 1,4 milioane de metri/sec.
Stele noi cu neutroni se racesc destul de rapid
In timp ce temperatura din interiorul unei stele de neutroni nou formate este estimata la aproximativ 10 miliarde de kelvin, steaua de neutroni nou formata emite atat de multi neutrini incat o mare parte din aceasta caldura este transportata de neutrinii care scapa. De fapt, o stea neutronica tanara, izolata, emite cantitati atat de mari de neutrini incat temperatura sa scade cu pana la 100 pana la aproximativ 10 milioane de kelvin in doar cativa ani. La aceasta temperatura redusa, steaua neutronica emite aproape toata radiatia sa in frecvente de raze X.
