Neutronitähti
Neutronitähti on hyvin pieni ja tiheä tähti, joka koostuu lähes kokonaan neutroneista. Ne ovat pieniä tähtiä, joiden säde on noin 11-11,5 kilometriä. Niiden massa on noin kaksi kertaa suurempi kuin Auringon massa. Ne ovat maailmankaikkeuden pienimmät ja tiheimmät tunnetut tähdet. Ne ovat jäänteitä valtavasta tähdestä, joka räjähti supernovana.
Tähden tiheys on kuin atomin ytimen tiheys. Niillä on voimakkaat magneettikentät, jotka ovat 108-1015 kertaa voimakkaampia kuin Maan magneettikentät. Painovoimakenttä neutronitähden pinnalla on noin 2×1011 kertaa voimakkaampi kuin Maassa.
Jos haluat kuvitella, kuinka tiheä neutronitähti on, ota koko aurinkomme massa (jonka halkaisija on 1 392 000 kilometriä) ja paina se niin pieneksi, että se mahtuisi halkaisijaltaan 19 kilometrin palloon. Toinen tapa ymmärtää tiheys on tämä: yksi teelusikallinen neutronitähden ainetta painaisi 6 miljardia tonnia.
Neutronitähdet pyörivät hyvin nopeasti, 0,001 sekunnista jopa 30 sekuntiin. Niitä on erityyppisiä. Ne voivat lähettää sähkömagneettista säteilyä pulsareina. Muita tyyppejä ovat magnetaarit ja kaksoispulsarit.
Niiden lämpötila on yli 600 000 kelviniä. Neutronitähdet, joita voidaan havaita, ovat hyvin kuumia, ja niiden pintalämpötila on tyypillisesti noin 600000 Kv.
Nopeasti pyörivän neutronitähden, pulsarin PSR B1509-58, säteily saa läheisen kaasun hehkumaan röntgensäteissä (kultainen, Chandrasta) ja valaisee loput tähtisumusta, tässä infrapunassa (sininen ja punainen, WISEsta).
Malli, joka näyttää, miltä neutronitähti näyttäisi sisältäpäin.
Historia
Vuonna 1934 Walter Baade ja Fritz Zwicky ehdottivat neutronitähtien olemassaoloa, vain vuosi sen jälkeen, kun James Chadwick oli löytänyt neutronin.
Supernovan alkuperää etsiessään he ehdottivat, että supernovaräjähdyksissä tavalliset tähdet muuttuvat tähdiksi, jotka koostuvat erittäin tiiviisti pakkautuneista neutroneista, joita he kutsuivat neutronitähdiksi. Baade ja Zwicky ehdottivat, että neutronitähtien painovoiman sidosenergian vapautuminen antaa voiman supernovalle: "Supernovan prosessissa massa irtotavarana tuhoutuu".
Neutronitähtien luultiin olevan liian heikkoja havaittaviksi. Niitä tutkittiin vain vähän, kunnes marraskuussa 1967 Franco Pacini (1939-2012) huomautti, että jos neutronitähdet pyörivät ja niillä on suuret magneettikentät, niistä lähtee sähkömagneettisia aaltoja. Radiotähtitieteilijä Antony Hewish ja hänen tutkimusavustajansa Jocelyn Bell Cambridgessa havaitsivat pian radiopulsseja tähdistä, jotka tunnetaan nykyään pulsareina.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on neutronitähti?
A: Neutronitähti on hyvin pieni ja tiheä tähti, joka koostuu lähes kokonaan neutroneista. Sen säde on noin 11-11,5 kilometriä ja massa noin kaksi kertaa suurempi kuin Auringon massa.
K: Kuinka tiheä neutronitähti on?
V: Tähden tiheys on kuin atomin ytimen tiheys, ja sen painovoimakenttä on pinnalla 2x1011 kertaa voimakkaampi kuin maapallolla. Asiaa suhteutettaessa voidaan todeta, että aurinkomme koko massa voitaisiin työntää halkaisijaltaan 19 kilometrin kokoiseksi palloksi. Yksi teelusikallinen neutronitähden ainetta painaisi 6 miljardia tonnia.
Kysymys: Kuinka nopeasti neutronitähdet pyörivät?
V: Neutronitähdet pyörivät hyvin nopeasti, 0,001 sekunnista jopa 30 sekuntiin pyörimiseen.
K: Minkä tyyppisiä tähtiä on olemassa?
V: On olemassa erilaisia tyyppejä, kuten pulsareita, magnetareita ja kaksoispulsareita, jotka säteilevät sähkömagneettista säteilyä tai joilla on voimakkaat magneettikentät, jotka ovat 108-1015 kertaa voimakkaampia kuin Maan magneettikentät.
K: Millainen lämpötila niillä tyypillisesti on?
V: Neutronitähdet, joita voidaan havaita, ovat hyvin kuumia, ja niiden pintalämpötila on tyypillisesti noin 600000 K (600000 kelviniä).
