Objektai, apie kuriuos bus kalbama straipsnyje, buvo atrasti atsitiktinai, nors mokslininkai L. D. Landau ir R. Oppenheimeris j? egzistavim? numat? dar 1930 m. Mes kalbame apie neutronines ?vaig?des. ?i? kosmini? k?n? charakteristikos ir ypatyb?s bus aptariamos straipsnyje.

Neutronas ir to paties pavadinimo ?vaig?d?

Po XX am?iaus 30-?j? prognozi? apie neutronini? ?vaig?d?i? egzistavim? ir po neutrono atradimo (1932 m.), Baade V. kartu su Zwicky F. 1933 m. Fizik? kongrese Amerikoje paskelb? apie galimyb? objekto, vadinamo neutronine ?vaig?de, susidarymas. Tai kosminis k?nas, atsirandantis supernovos sprogimo procese.

Ta?iau visi skai?iavimai buvo tik teoriniai, nes tokios teorijos nebuvo ?manoma ?rodyti prakti?kai d?l tinkamos astronomin?s ?rangos tr?kumo ir per ma?o neutronin?s ?vaig?d?s dyd?io. Ta?iau 1960 m. prad?jo vystytis rentgeno astronomija. Tada visai netik?tai radijo steb?jim? d?ka buvo aptiktos neutronin?s ?vaig?d?s.

Atidarymas

1967-ieji ?ioje srityje buvo reik?mingi metai. Bellas D., b?damas Hewish E. absolventas, sugeb?jo atrasti kosmin? objekt? – neutronin? ?vaig?d?. Tai k?nas, skleid?iantis nuolatin? radijo bang? impuls? spinduliavim?. ?is rei?kinys buvo lyginamas su kosminiu radijo ?vyturiu d?l siauro radijo pluo?to ?idinio, kuris kilo i? labai greitai besisukan?io objekto. Faktas yra tas, kad bet kuri kita standartin? ?vaig?d? negal?jo i?laikyti savo vientisumo tokiu dideliu sukimosi grei?iu. Tai sugeba tik neutronin?s ?vaig?d?s, tarp kuri? pirmasis buvo aptiktas pulsaras PSR B1919+21.

Masyvi? ?vaig?d?i? likimas labai skiriasi nuo ma??. Tokiuose ?viestuvuose ateina momentas, kai duj? sl?gis nebesubalansuoja gravitacini? j?g?. Tokie procesai lemia tai, kad ?vaig?d? ima trauktis (gri?ti) neribot? laik?. Kai ?vaig?d?s mas? 1,5–2 kartus vir?ys Saul?s mas?, ?lugimas bus nei?vengiamas. Suspaudimo proceso metu ?vaig?d?s ?erdyje esan?ios dujos ?kaista. I? prad?i? viskas vyksta labai l?tai.

Sutraukti

Pasiek?s tam tikr? temperat?r?, protonas gali virsti neutrinais, kurie i? karto palieka ?vaig?d?, pasiimdami su savimi energij?. ?lugimas sustipr?s tol, kol visi protonai pavirs neutrinais. Taigi susidaro pulsaras arba neutronin? ?vaig?d?. Tai gri?va ?erdis.

Formuojantis pulsarui, i?orinis apvalkalas gauna suspaudimo energij?, kuri tada bus didesniu nei t?kstan?io km / s grei?iu. i?mestas ? kosmos?. Tokiu atveju susidaro sm?gin? banga, kuri gali sukelti nauj? ?vaig?d?i? formavim?si. ?is bus milijardus kart? didesnis nei pradinis. Po tokio proceso, nuo vienos savait?s iki m?nesio, ?vaig?d? skleid?ia ?vies?, vir?ijan?i? vis? galaktik?. Toks dangaus k?nas vadinamas supernova. Jo sprogimas veda prie ?ko susidarymo. ?ko centre yra pulsaras arba neutronin? ?vaig?d?. Tai yra vadinamasis sprogusios ?vaig?d?s palikuonis.

Vizualizacija

Visos erdv?s erdv?s gelm?se vyksta nuostab?s ?vykiai, tarp kuri? – ir ?vaig?d?i? susid?rimas. Sud?tingiausio matematinio modelio d?ka NASA mokslininkai sugeb?jo ?sivaizduoti did?iulio energijos kiekio siaut?jim? ir su ja susijusios med?iagos i?sigimim?. Steb?toj? akyse atsiveria ne?tik?tinai galingas kosminio kataklizmo vaizdas. Tikimyb?, kad ?vyks neutronini? ?vaig?d?i? susid?rimas, yra labai didel?. Dviej? toki? ?viesuli? susitikimas erdv?je prasideda nuo j? ?sipainiojimo ? gravitacinius laukus. Tur?dami did?iul? mas?, jie, taip sakant, apsikabina. Susid?rimo metu ?vyksta galingas sprogimas, lydimas ne?tik?tinai galingo gama spinduliuot?s i?siskyrimo.

Jei neutronin? ?vaig?d? svarstysime atskirai, tai yra liekanos po supernovos sprogimo, kurio gyvavimo ciklas baigiasi. Savo am?i? i?gyvenan?ios ?vaig?d?s mas? 8-30 kart? vir?ija Saul?s. Visat? da?nai ap?vie?ia supernov? sprogimai. Tikimyb?, kad visatoje susitiks neutronin?s ?vaig?d?s, yra gana didel?.

Susitikimas

?domu tai, kad kai susitinka dvi ?vaig?d?s, ?vyki? raidos vienareik?mi?kai nusp?ti negalima. Vien? i? variant? apib?dina NASA mokslinink? i? Kosmini? skryd?i? centro pasi?lytas matematinis modelis. Procesas prasideda, kai dvi neutronin?s ?vaig?d?s yra viena nuo kitos kosmin?je erdv?je ma?daug 18 km atstumu. Pagal kosminius standartus neutronin?s ?vaig?d?s, kuri? mas? 1,5–1,7 karto didesn? u? saul?s mas?, laikomos ma?ais objektais. J? skersmuo svyruoja per 20 km. D?l ?io t?rio ir mas?s neatitikimo neutronin? ?vaig?d? yra stipriausi? gravitacini? ir magnetini? lauk? savinink?. ?sivaizduokite: ?auk?telis neutroninio ?viestuvo materijos sveria tiek pat, kiek visas Everesto kalnas!

degeneracija

Ne?tik?tinai didel?s aplink j? veikian?ios neutronin?s ?vaig?d?s gravitacin?s bangos yra prie?astis, kod?l materija negali b?ti atskir? atom? pavidalu, kurie pradeda irti. Pati med?iaga pereina ? i?sigimusi? neutron?, kuriame pa?i? neutron? strukt?ra neleis ?vaig?dei pereiti ? singuliarum?, o paskui ? juod?j? skyl?. Jei i?sigimusios med?iagos mas? prad?s did?ti d?l jos prid?jimo, tai gravitacin?s j?gos gal?s ?veikti neutron? pasiprie?inim?. Tada niekas netrukdys sunaikinti strukt?r?, susidariusi? d?l neutronini? ?vaig?d?i? objekt? susid?rimo.

Matematinis modelis

Tyrin?dami ?iuos dangaus objektus, mokslininkai padar? i?vad?, kad neutronin?s ?vaig?d?s tankis yra pana?us ? med?iagos tank? atomo branduolyje. Jo na?umas svyruoja nuo 1015 kg/m? iki 1018 kg/m?. Taigi nepriklausomas elektron? ir proton? egzistavimas yra ne?manomas. ?vaig?d?s materija prakti?kai susideda tik i? neutron?.

Sukurtas matematinis modelis parodo, kaip galinga periodin? gravitacin? s?veika, atsirandanti tarp dviej? neutronini? ?vaig?d?i?, prasiskverbia pro plon? dviej? ?vaig?d?i? apvalkal? ir i?meta did?iul? kiek? radiacijos (energijos ir materijos) ? jas supan?i? erdv?. Suart?jimo procesas vyksta labai greitai, tiesiogine prasme per sekund?s dal?. D?l susid?rimo susidaro toroidinis materijos ?iedas, kurio centre yra naujagimis juodoji skyl?.

Svarba

Toki? ?vyki? modeliavimas yra b?tinas. J? d?ka mokslininkams pavyko suprasti, kaip susidaro neutronin? ?vaig?d? ir juodoji skyl?, kas nutinka ?vaig?d?ms susid?rus, kaip gimsta ir mir?ta supernovos ir daugelis kit? kosmose vykstan?i? proces?. Visi ?ie ?vykiai yra sunkiausi? chemini? element? atsiradimas Visatoje, net sunkesni? u? gele??, negalin?i? susidaryti niekaip kitaip. Tai byloja apie labai svarbi? neutronini? ?vaig?d?i? svarb? visoje visatoje.

Did?iulio t?rio dangaus objekto sukimasis aplink savo a?? yra nuostabus. Toks procesas sukelia kolaps?, ta?iau su visa tai neutronin?s ?vaig?d?s mas? i?lieka prakti?kai tokia pati. Jeigu ?sivaizduosime, kad ?vaig?d? ir toliau ma??s, tai pagal kampinio momento i?saugojimo d?sn?, ?vaig?d?s kampinis sukimosi greitis padid?s iki ne?tik?tin? ver?i?. Jei ?vaig?dei visi?kai apsisukti prireik? ma?daug 10 dien?, tada ji t? pat? apsisukim? atliks per 10 milisekund?i?! Tai ne?tik?tini procesai!

?lugimo vystymasis

Mokslininkai tiria tokius procesus. Galb?t tapsime nauj? atradim?, kurie iki ?iol mums atrodo fantasti?ki, liudininkai! Bet kas gali b?ti, jei ?sivaizduosime ?lugimo raid? toliau? Kad b?t? lengviau ?sivaizduoti, palyginimui paimkime neutronin?s ?vaig?d?s/?em?s por? ir j? gravitacinius spindulius. Taigi, esant nuolatiniam suspaudimui, ?vaig?d? gali pasiekti b?sen?, kai neutronai pradeda virsti hiperonais. Dangaus k?no spindulys taps toks ma?as, kad susidursime su superplanetinio k?no gabal?liu, kurio mas? ir gravitacinis laukas yra ?vaig?d?s. Tai galima palyginti su tuo, kad ?em? savo dyd?iu tapo lygi stalo teniso kamuoliukui, o m?s? ?viesuolio Saul?s gravitacinis spindulys b?t? lygus 1 km.

Jei ?sivaizduosime, kad ma?as ?vaig?d?i? materijos gniu?ulas pritraukia did?iul? ?vaig?d?, tada jis gali i?laikyti vis? planet? sistem? ?alia sav?s. Ta?iau tokio dangaus k?no tankis yra per didelis. ?viesos spinduliai palaipsniui nustoja pro j? prasiskverbti, k?nas tarsi u?g?sta, nustoja b?ti matomas akiai. Tik gravitacinis laukas nesikei?ia, o tai persp?ja, kad ?ia yra gravitacin? skyl?.

Atradimai ir pasteb?jimai

Pirm? kart? nuo neutronini? ?vaig?d?i? susijungimo u?fiksuotos visai neseniai: rugpj??io 17 d. Prie? dvejus metus buvo u?registruotas juodosios skyl?s susijungimas. Tai toks svarbus ?vykis astrofizikos srityje, kad steb?jimus vienu metu atliko 70 kosmini? observatorij?. Mokslininkams pavyko patikrinti hipotezi? apie gama spinduli? pli?psnius teisingum?, jiems pavyko steb?ti anks?iau teoretik? apra?yt? sunki?j? element? sintez?.

Toks pla?iai paplit?s gama spinduli? pli?psnio, gravitacini? bang? ir matomos ?viesos steb?jimas leido nustatyti dangaus region?, kuriame ?vyko reik?mingas ?vykis, ir galaktik?, kurioje buvo ?ios ?vaig?d?s. Tai yra NGC 4993.

?inoma, astronomai ilg? laik? steb?jo trumpus, ta?iau iki ?iol negal?jo tiksliai pasakyti apie j? kilm?. U? pagrindin?s teorijos buvo neutronini? ?vaig?d?i? susijungimo versija. Dabar ji patvirtinta.

Nor?dami apib?dinti neutronin? ?vaig?d? naudodami matematin? aparat?, mokslininkai kreipiasi ? b?senos lygt?, kuri susieja tank? su materijos sl?giu. Ta?iau toki? variant? yra labai daug, ir mokslininkai tiesiog ne?ino, kuris i? esam? bus teisingas. Tikimasi, kad gravitaciniai steb?jimai pad?s i?spr?sti ?i? problem?. ?iuo metu signalas vienareik?mi?ko atsakymo nedav?, ta?iau jau padeda ?vertinti ?vaig?d?s form?, kuri priklauso nuo gravitacin?s traukos ? antr?j? ?viesul? (?vaig?d?).

Nuo Visatos gimimo pra?jo daugiau nei de?imt milijard? met?, kuri? metu vyksta ?vaig?d?i? evoliucija, kei?iasi kosmoso sud?tis. Kai kurie erdv?s objektai i?nyksta, o kiti atsiranda j? vietoje. ?is procesas vyksta nuolat, ta?iau d?l did?iuli? laiko sprag? galime steb?ti tik vien? kolosalaus ir ?avingo daugiaseanso kadr?.

Mes matome Visat? visoje jos ?lov?je, stebime ?vaig?d?i? gyvenim?, evoliucijos etapus ir mirties agonijos akimirk?. ?vaig?d?s mirtis visada yra grandiozinis ir ry?kus ?vykis. Kuo didesn? ir masyvesn? ?vaig?d?, tuo didesnis kataklizmas.

Neutronin? ?vaig?d? yra ry?kus tokios evoliucijos pavyzdys, gyvas buvusios ?vaig?d?i? galios paminklas. Tai ir yra visas paradoksas. Vietoj masyvios ?vaig?d?s, kurios dydis ir mas? de?imtis ir ?imtus kart? didesn? u? pana?ius m?s? Saul?s parametrus, i?kyla ma?ytis dangaus k?nas, kurio skersmuo siekia por? de?im?i? kilometr?. ?i transformacija ne?vyksta per nakt?. Neutronini? ?vaig?d?i? susidarymas yra ilgo erdv?je ir laike i?tempto kosminio monstro raidos kelio rezultatas.

Neutronini? ?vaig?d?i? fizika

Toki? objekt? Visatoje n?ra daug, kaip gali pasirodyti i? pirmo ?vilgsnio. Paprastai neutronin? ?vaig?d? gali b?ti viena i? t?kstan?io ?vaig?d?i?. Tokio ma?o skai?iaus paslaptis slypi evoliucijos proces?, vykstan?i? prie? neutronini? ?vaig?d?i? gimim?, unikalumu. Visos ?vaig?d?s gyvena skirtingai. ?vaig?d?i? dramos finalas taip pat atrodo kitaip. Veiksmo mast? lemia ?vaig?d?s mas?. Kuo didesn? kosminio k?no mas?, kuo ?vaig?d? masyvesn?, tuo didesn? tikimyb?, kad jos mirtis bus greita ir ry?ki.

Nuolat did?jan?ios gravitacin?s j?gos veda prie ?vaig?d?i? med?iagos virsmo ?ilumine energija. ?? proces? nevalingai lydi kolosalus i?metimas – supernovos sprogimas. Tokio kataklizmo rezultatas yra naujas kosminis objektas – neutronin? ?vaig?d?.

Papras?iau tariant, ?vaig?d?i? med?iaga nustoja b?ti kuru, termobranduolin?s reakcijos praranda intensyvum? ir nesugeba i?laikyti reikiamos temperat?ros masyvaus k?no gelm?se. I??jimas i? sukurtos b?senos yra kolapsas – ?vaig?d?i? duj? gri?tis ant centrin?s ?vaig?d?s dalies.

Visa tai veda prie momentinio energijos i?siskyrimo, i?sklaidydama i?orinius ?vaig?d?i? med?iagos sluoksnius ? visas puses. Vietoj ?vaig?d?s atsiranda besiple?iantis ?kas. Tokia transformacija gali ?vykti su bet kuria ?vaig?de, ta?iau ?lugimo rezultatai gali b?ti skirtingi.

Jei kosminio objekto mas? nedidel?, pavyzd?iui, turime reikal? su geltona nyk?tuke kaip Saul?, protr?kio vietoje lieka balta nyk?tuk?. Tuo atveju, jei kosminio monstro mas? de?imtis kart? vir?ija Saul?s mas?, d?l gri?ties mes stebime supernov?. Vietoje buvusios ?vaig?d?i? didyb?s susidaro neutronin? ?vaig?d?. Supermasyvios ?vaig?d?s, ?imtus kart? didesn?s u? Saul?, baigia savo gyvavimo cikl?, neutronin? ?vaig?d? yra tarpin? stadija. Nuolatinis gravitacinis susitraukimas lemia tai, kad neutronin?s ?vaig?d?s gyvenimas baigiasi juodosios skyl?s atsiradimu.

D?l ?lugimo i? ?vaig?d?s liko tik ?erdis, kuri ir toliau ma??ja. ?iuo at?vilgiu b?dingas neutronini? ?vaig?d?i? bruo?as yra didelis j? tankis ir did?iul? mas?, kurios dydis yra nedidelis. Taigi 20 km skersmens neutronin?s ?vaig?d?s mas?. 1,5-3 kartus didesn? u? m?s? ?vaig?d?s mas?. Vyksta elektron? ir proton? tankinimas arba neutronizavimas ? neutronus. Atitinkamai, ma??jant t?riui ir dyd?iui, ?vaig?d?i? med?iagos tankis ir mas? spar?iai did?ja.

Neutronini? ?vaig?d?i? sud?tis

Tikslios informacijos apie neutronini? ?vaig?d?i? sud?t? n?ra. Iki ?iol astrofizikai, tirdami tokius objektus, naudoja branduolini? fizik? pasi?lyt? darbo model?.

Manoma, kad d?l ?lugimo ?vaig?d?i? med?iaga virsta neutroniniu, superskys?iu skys?iu. Tai palengvina did?iul? gravitacin? trauka, kuri daro nuolatin? spaudim? med?iagai. Tokia „branduolin? skystoji med?iaga“ vadinama i?sigimusiomis dujomis ir yra 1000 kart? tankesn? u? vanden?. Degeneruoti duj? atomai susideda i? branduolio ir aplink j? besisukan?i? elektron?. Neutronizacijos metu atom? vidin? erdv? i?nyksta veikiant gravitacin?ms j?goms. Elektronai susilieja su branduoliu, sudarydami neutronus. Supertankios med?iagos stabilum? suteikia vidin? gravitacija. Prie?ingu atveju nei?vengiamai prasid?t? grandinin? reakcija, kuri? lyd?t? branduolinis sprogimas.

Kuo ar?iau i?orinio ?vaig?d?s kra?to, tuo ?emesn? temperat?ra ir sl?gis. D?l sud?ting? proces? ?vyksta neutronin?s med?iagos „at?alimas“, i? kurios intensyviai i?siskiria gele?ies branduoliai. ?lugimas ir v?lesnis sprogimas yra planetin?s gele?ies gamykla, kuri plinta per kosmos? ir tampa planet? formavimosi blokais.

B?tent supernov? protr?kius ?em? l?m? tai, kad jos strukt?roje ir strukt?roje yra kosmin?s gele?ies daleli?.

S?lygi?kai ?vertinus neutronin?s ?vaig?d?s strukt?r? per mikroskop?, objekto strukt?roje galima i?skirti penkis sluoksnius:

• objekto atmosfera;
• i?orin? ?iev?;
• vidiniai sluoksniai;
• i?orin? ?erdis;
• neutronin?s ?vaig?d?s vidin? ?erdis.

Neutronin?s ?vaig?d?s atmosfera yra vos keli? centimetr? storio ir yra ploniausias sluoksnis. Savo sud?tyje tai yra plazmos sluoksnis, atsakingas u? ?vaig?d?s ?ilumin? spinduliuot?. Toliau ateina i?orin? pluta, kurios storis yra keli ?imtai metr?. Tarp i?orin?s plutos ir vidini? sluoksni? yra i?sigimusi? elektron? duj? karalyst?. Kuo giliau ? ?vaig?d?s centr?, tuo grei?iau ?ios dujos tampa reliatyvios. Kitaip tariant, ?vaig?d?s viduje vykstantys procesai yra susij? su atom? branduoli? dalies ma??jimu. ?iuo atveju laisv?j? neutron? skai?ius did?ja. Neutronin?s ?vaig?d?s vidin?s sritys yra i?orin? ?erdis, kurioje neutronai ir toliau egzistuoja kartu su elektronais ir protonais. ?io med?iagos sluoksnio storis yra keli kilometrai, o med?iagos tankis yra de?imt kart? didesnis u? atomo branduolio tank?.

Visa ?i atomin? sriuba egzistuoja d?l kolosalios temperat?ros. Supernovos sprogimo metu neutronin?s ?vaig?d?s temperat?ra yra 1011K. ?iuo laikotarpiu naujas dangaus objektas turi did?iausi? ?viesum?. I?kart po sprogimo prasideda greito at?alimo etapas, temperat?ra per kelias minutes nukrenta iki 109K. V?liau au?inimo procesas sul?t?ja. Nepaisant to, kad ?vaig?d?s temperat?ra vis dar auk?ta, objekto ?viesumas ma??ja. ?vaig?d? ir toliau ?vie?ia tik d?l ?ilumin?s ir infraraudonosios spinduliuot?s.

Neutronini? ?vaig?d?i? klasifikacija

Tokia specifin? ?vaig?d?i?-branduolin?s med?iagos sud?tis sukelia didel? neutronin?s ?vaig?d?s branduolin? tank? 1014–1015 g/cm?, o susidariusio objekto vidutinis dydis yra ne ma?esnis kaip 10 ir ne didesnis kaip 20 km. Tolesn? tankio padid?jim? stabilizuoja neutron? s?veikos j?gos. Kitaip tariant, i?sigimusios ?vaig?d?i? dujos yra pusiausvyroje ir neleid?ia ?vaig?dei v?l subyr?ti.

Gana sud?tingas toki? kosmini? objekt? kaip neutronini? ?vaig?d?i? pob?dis tapo v?lesn?s klasifikacijos prie?astimi, paai?kinan?ia j? elges? ir egzistavim? Visatos platyb?se. Pagrindiniai parametrai, kuriais remiantis atliekama klasifikacija, yra ?vaig?d?s sukimosi laikotarpis ir magnetinio lauko skal?. Savo egzistavimo metu neutronin? ?vaig?d? praranda sukimosi energij?, ma??ja ir objekto magnetinis laukas. Atitinkamai, dangaus k?nas pereina i? vienos b?senos ? kit?, tarp kuri? b?dingiausi yra ?ie tipai:

• Radijo pulsarai (e?ektoriai) – objektai, kuri? sukimosi periodas trumpas, ta?iau j? magnetinio lauko stiprumas i?lieka gana didelis. ?krautos dalel?s, judan?ios i?ilgai j?gos lauk?, palieka ?vaig?d?s apvalkal? l??io ta?kuose. ?io tipo dangaus k?nas i?siver?ia, periodi?kai u?pildydamas Visat? radijo da?ni? diapazone u?fiksuotais radijo impulsais;
• Neutronin? ?vaig?d? yra propeleris. ?iuo atveju objektas turi itin ma?? sukimosi greit?, ta?iau magnetinis laukas neturi pakankamai stiprios med?iagos elementams pritraukti i? supan?ios erdv?s. ?vaig?d? nespinduliuoja impuls?, o akrecija (kosmin?s materijos kritimas) ?iuo atveju taip pat nevyksta;
• Rentgeno pulsaras (akrektorius). Tokie objektai turi ma?? sukimosi greit?, ta?iau d?l stipraus magnetinio lauko ?vaig?d? intensyviai sugeria med?iag? i? kosmoso. D?l to vietose, kur ?vaig?d?i? med?iaga krinta ant neutronin?s ?vaig?d?s pavir?iaus, kaupiasi plazma, ?kaista iki milijon? laipsni?. ?ie dangaus k?no pavir?iaus ta?kai tampa pulsuojan?ios ?ilumin?s, rentgeno spinduliuot?s ?altiniais. Atsiradus galingiems radijo teleskopams, galintiems ?i?r?ti ? kosmoso gelmes infraraudonaisiais ir rentgeno spinduliais, atsirado galimyb? grei?iau aptikti gana daug ?prast? rentgeno pulsar?;
• Georotatorius yra objektas, kurio sukimosi greitis yra ma?as, o ?vaig?d?s pavir?iuje d?l akrecijos kaupiasi ?vaig?d?i? med?iaga. Stiprus magnetinis laukas neleid?ia susidaryti plazmai pavir?iniame sluoksnyje, o ?vaig?d? palaipsniui ?gyja savo mas?.

Kaip matyti i? esamos klasifikacijos, kiekviena neutronin? ?vaig?d? elgiasi skirtingai. I? to seka ?vair?s j? aptikimo metodai ir galb?t ?i? dangaus k?n? likimas ateityje bus kitoks.

Neutronini? ?vaig?d?i? gimimo paradoksai

Pirmoji versija, kad neutronin?s ?vaig?d?s yra supernovos sprogimo produktai, ?iandien n?ra postulatas. Yra teorija, kad ?ia gali b?ti naudojamas kitas mechanizmas. Dvejetaini? ?vaig?d?i? sistemose baltieji nyk?tukai tampa maistu naujoms ?vaig?d?ms. ?vaig?d?i? med?iaga palaipsniui teka i? vieno erdv?s objekto ? kit?, padidindama savo mas? iki kritin?s b?senos. Kitaip tariant, ateityje viena i? balt?j? nyk?tuk? poros bus neutronin? ?vaig?d?.

Da?nai viena neutronin? ?vaig?d?, b?dama artimoje ?vaig?d?i? spie?i? aplinkoje, kreipia d?mes? ? artimiausi? kaimyn?. Bet kurios ?vaig?d?s gali tapti neutronini? ?vaig?d?i? kompanion?mis. ?ios poros pasitaiko gana da?nai. Tokios draugyst?s pasekm?s priklauso nuo kompaniono mas?s. Jei naujojo kompaniono mas? yra ma?a, pavogta ?vaig?d?i? med?iaga kaupsis akrecinio disko pavidalu. ?is procesas, lydimas ilgo sukimosi periodo, privers ?vaig?d?i? dujas ?kaisti iki milijono laipsni? temperat?ros. Neutronin? ?vaig?d? sprogs ? rentgeno spinduli? sraut? ir taps rentgeno pulsaru. ?is procesas turi du kelius:

• ?vaig?d? lieka erdv?je kaip blankus dangaus k?nas;
• k?nas pradeda skleisti trumpus rentgeno spinduli? blyksnius (spr?d?ius).

Rentgeno spinduli? blyksni? metu ?vaig?d?s ry?kumas spar?iai did?ja, tod?l toks objektas 100 000 kart? ?viesesnis u? Saul?.

Neutronini? ?vaig?d?i? tyrimo istorija

Neutronin?s ?vaig?d?s tapo XX am?iaus antrosios pus?s atradimu. Anks?iau techni?kai buvo ne?manoma aptikti toki? objekt? m?s? galaktikoje ir Visatoje. Toki? dangaus k?n? silpna ?viesa ir ma?as dydis neleido j? aptikti naudojant optinius teleskopus. Nepaisant vizualinio kontakto tr?kumo, toki? objekt? egzistavimas erdv?je buvo teori?kai prognozuojamas. Pirmoji versija apie did?iulio tankio ?vaig?d?i? egzistavim? pasirod? soviet? mokslininko L. Landau padavimu 1932 m.

Po met?, 1933 m., jau anapus vandenyno, buvo rimtas parei?kimas apie ne?prastos strukt?ros ?vaig?d?i? egzistavim?. Astronomai Fritzas Zwicky ir Walteris Baade'as pateik? gerai pagr?st? teorij?, kad neutronin? ?vaig?d? tikrai liks supernovos sprogimo vietoje.

1960-aisiais ?vyko astronomini? steb?jim? prover?is. Tai palengvino atsirad? rentgeno teleskopai, galintys kosmose aptikti mink?tuosius rentgeno spinduli? ?altinius. Steb?jim? metu naudodamiesi stiprios ?ilumin?s spinduliuot?s ?altini? erdv?je egzistavimo teorija, astronomai padar? i?vad?, kad turime reikal? su naujo tipo ?vaig?d?mis. Reik?mingas neutronini? ?vaig?d?i? egzistavimo teorijos papildymas buvo pulsar? atradimas 1967 m. Amerikiet? Jocelyn Bell, naudodama savo radijo ?rang?, aptiko i? kosmoso sklindan?ius radijo signalus. Radijo bang? ?altinis buvo greitai besisukantis objektas, kuris veik? kaip radijo ?vyturys, si?sdamas signalus ? visas puses.

Toks objektas tikrai turi didel? sukimosi greit?, o tai b?t? lemtinga eilinei ?vaig?dei. Pirmasis pulsaras, kur? atrado astronomai, yra PSR B1919 + 21, esantis 2283,12 sv atstumu. met? nuo m?s? planetos. Mokslinink? teigimu, ar?iausiai ?em?s esanti neutronin? ?vaig?d? yra Piet? Koronos ?vaig?dyne esantis kosminis objektas RX J1856.5-3754, kuris buvo aptiktas 1992 metais ?andros observatorijoje. Atstumas nuo ?em?s iki artimiausios neutronin?s ?vaig?d?s yra 400 ?viesme?i?.

Jei turite klausim? - palikite juos komentaruose po straipsniu. Mes arba m?s? lankytojai mielai ? juos atsakys.

Tokio objekto med?iagos kelis kartus vir?ija atomo branduolio tank? (kuris sunkiems branduoliams yra vidutini?kai 2,8?10 17 kg/m?). Tolimesniam neutronin?s ?vaig?d?s gravitaciniam susitraukimui u?kerta keli? branduolin?s med?iagos sl?gis, atsirandantis d?l neutron? s?veikos.

Daugelio neutronini? ?vaig?d?i? sukimosi greitis yra itin didelis – iki keli? ?imt? apsisukim? per sekund?. Neutronin?s ?vaig?d?s susidaro d?l supernovos sprogim?.

Bendra informacija

Tarp neutronini? ?vaig?d?i?, kuri? mas? yra patikimai i?matuota, dauguma j? patenka ? 1,3–1,5 Saul?s mas?s diapazon?, kuris yra artimas Chandrasekharo ribai. Teori?kai priimtinos neutronin?s ?vaig?d?s, kuri? mas? yra nuo 0,1 iki ma?daug 2,16 saul?s mas?s. Masyviausios ?inomos neutronin?s ?vaig?d?s yra Vela X-1 (kurios mas? ne ma?esn? kaip 1,88 ± 0,13 saul?s mas?s 1s lygyje, o tai atitinka a?34% reik?mingumo lyg?), PSR J1614–2230 en (kurios mas? 1, 97±0,04 saul?s) ir PSR J0348+0432 en (su 2,01±0,04 saul?s mas?s ?vertinimu). Gravitacij? neutronin?se ?vaig?d?se subalansuoja i?sigimusi? neutronini? duj? sl?gis, did?iausi? neutronin?s ?vaig?d?s mas?s reik?m? suteikia Oppenheimerio-Volkovo riba, kurios skaitin? reik?m? priklauso nuo (dar menkai ?inomos) b?senos lygties. materijos ?vaig?d?s ?erdyje. Yra teorini? prielaid?, kad dar labiau padid?jus tankiui galima neutronini? ?vaig?d?i? transformacija ? kvarkines ?vaig?des.

Iki 2015 m. buvo atrasta daugiau nei 2500 neutronini? ?vaig?d?i?. Apie 90% j? yra vieni?i. I? viso m?s? galaktikoje gali egzistuoti 10 8–10 9 neutronini? ?vaig?d?i?, tai yra, ka?kur apie vien? t?kstant? paprast? ?vaig?d?i?. Neutronin?ms ?vaig?d?ms b?dingas didelis greitis (da?niausiai ?imtai km/s). D?l debes? med?iagos susikaupimo neutronin? ?vaig?d? ?ioje situacijoje gali b?ti matoma i? ?em?s ?vairiuose spektro diapazonuose, ?skaitant optinius, kurie sudaro apie 0,003% spinduliuojamos energijos (atitinka 10 dyd?i?).

Strukt?ra

Neutronin?je ?vaig?d?je galima i?skirti penkis sluoksnius: atmosfer?, i?orin? plut?, vidin? plut?, i?orin? ?erd? ir vidin? ?erd?.

Neutronin?s ?vaig?d?s atmosfera yra labai plonas plazmos sluoksnis (nuo de?im?i? centimetr? kar?toms ?vaig?d?ms iki milimetr? ?altoms), jame susidaro neutronin?s ?vaig?d?s ?ilumin? spinduliuot?.

I?orin? pluta susideda i? jon? ir elektron?, jos storis siekia kelis ?imtus metr?. Ploname (ne daugiau kaip keli? metr?) pavir?iuje esan?iame kar?tos neutronin?s ?vaig?d?s sluoksnyje yra nei?sigimusi? elektron? dujos, gilesniuose sluoksniuose – i?sigimusi? elektron? dujos, did?jant gyliui tampa reliatyvistin?s ir ultrareliatyvios.

Vidin? pluta susideda i? elektron?, laisv?j? neutron? ir daug neutron? turin?i? atom? branduoli?. Did?jant gyliui, laisv?j? neutron? dalis did?ja, o atom? branduoli? ma??ja. Vidin?s plutos storis gali siekti kelis kilometrus.

I?orin? ?erd? sudaro neutronai su ma?a proton? ir elektron? priemai?a (keliais procentais). Ma?os mas?s neutronin?se ?vaig?d?se i?orin? ?erdis gali nusit?sti iki ?vaig?d?s centro.

Masyvios neutronin?s ?vaig?d?s taip pat turi vidin? ?erd?. Jo spindulys gali siekti kelis kilometrus, tankis branduolio centre gali vir?yti atomo branduoli? tank? 10-15 kart?. Vidin?s ?erdies sud?tis ir b?senos lygtis n?ra tiksliai ?inomos: yra kelios hipotez?s, i? kuri? trys labiausiai tik?tinos: 1) kvarko ?erdis, kurioje neutronai skyla ? j? sudedam?sias dalis auk?tyn ir ?emyn kvarkus; 2) barion? hiperonin? ?erdis, ?skaitant keistus kvarkus; ir 3) kaono branduolys, susidedantis i? dviej? kvark? mezon?, ?skaitant keistus (anti)kvarkus. Ta?iau ?iuo metu ne?manoma patvirtinti ar paneigti n? vienos i? ?i? hipotezi?.

Laisvasis neutronas normaliomis s?lygomis, neb?damas atomo branduolio dalimi, paprastai gyvena apie 880 sekund?i?, ta?iau neutronin?s ?vaig?d?s gravitacin? ?taka neleid?ia neutronui irti, tod?l neutronin?s ?vaig?d?s yra vienos stabiliausi?. objektai Visatoje. [ ]

V?sinan?ios neutronin?s ?vaig?d?s

Neutronin?s ?vaig?d?s gimimo metu (d?l supernovos sprogimo) jos temperat?ra yra labai auk?ta - apie 10 11 K (tai yra 4 laipsniais auk?tesn? u? temperat?r? Saul?s centre), bet labai greitai krenta d?l neutrin? au?inimo. Vos per kelias minutes temperat?ra nukrenta nuo 10 11 iki 10 9 K, per m?nes? - iki 10 8 K. Tada neutrin? ?viesumas smarkiai suma??ja (labai priklauso nuo temperat?ros), o at?alimas vyksta daug l??iau d?l to, kad 2010 m. foton? (?ilumos) pavir?iaus spinduliavimas. ?inom? neutronini? ?vaig?d?i? pavir?iaus temperat?ra, kuriai ji buvo i?matuota, yra ma?daug 10 5–10 6 K (nors ?erdis, matyt, yra daug kar?tesn?).

Atradim? istorija

Neutronin?s ?vaig?d?s yra viena i? nedaugelio kosmini? objekt? klasi?, kurias teori?kai nusp?davo steb?tojai prie? juos aptikdami.

Pirm? kart? id?j? apie padidinto tankio ?vaig?d?i? egzistavim? dar prie? 1932 m. vasario m?nesio Chadwicko neutrono atradim? i?sak? garsus soviet? mokslininkas Levas Landau. Taigi savo straipsnyje Apie ?vaig?d?i? teorij?, para?ytame 1931 m. vasario m?n. ir d?l ne?inom? prie?as?i? pav?luotai paskelbtame 1932 m. vasario 29 d. (daugiau nei po met?), jis ra?o: „Tikim?s, kad visa tai [kvantini? d?sni? pa?eidimas mechanika] tur?t? pasireik?ti tada, kai med?iagos tankis tampa toks didelis, kad atomo branduoliai glaud?iai susilie?ia, sudarydami vien? mil?ini?k? branduol?.

"Propeleris"

Sukimosi grei?io nebepakanka dalel?ms i?mesti, tod?l tokia ?vaig?d? negali b?ti radijo pulsaras. Ta?iau sukimosi greitis vis dar yra didelis, o neutronin? ?vaig?d? supan?io magnetinio lauko u?fiksuota med?iaga negali kristi, tai yra, materija nesikaupia. ?io tipo neutronin?s ?vaig?d?s prakti?kai neturi joki? pastebim? aprai?k? ir yra menkai i?tirtos.

Accretor (rentgeno pulsaras)

Sukimosi greitis taip suma?intas, kad dabar niekas netrukdo med?iagai nukristi ant tokios neutronin?s ?vaig?d?s. Krisdama materija, jau b?dama plazmos b?senoje, juda pagal magnetinio lauko linijas ir atsitrenkia ? kiet? neutronin?s ?vaig?d?s k?no pavir?i? savo poli? srityje, ?kaitindama iki de?im?i? milijon? laipsni?. Med?iaga, ?kaitinta iki tokios auk?tos temperat?ros, ry?kiai ?vie?ia rentgeno spinduli? diapazone. Plotas, kuriame krintanti med?iaga susiduria su neutronin?s ?vaig?d?s k?no pavir?iumi, yra labai ma?a – tik apie 100 metr?. ?is kar?tasis ta?kas periodi?kai dingsta i? aki? d?l ?vaig?d?s sukimosi, tod?l stebimi reguliar?s rentgeno spinduli? pulsacijos. Tokie objektai vadinami rentgeno pulsarais.

Georotatorius

Toki? neutronini? ?vaig?d?i? sukimosi greitis yra ma?as ir netrukdo akrecijai. Ta?iau magnetosferos matmenys yra tokie, kad plazm? sustabdo magnetinis laukas, kol j? u?fiksuoja gravitacija. Pana?us mechanizmas veikia ir ?em?s magnetosferoje, tod?l ?io tipo neutronin?s ?vaig?d?s gavo savo pavadinim?.

Pastabos

1. Dmitrijus Truninas. Astrofizikai i?ai?kino ribin? neutronini? ?vaig?d?i? mas? (neterminuota) . nplus1.ru. Gauta 2018 m. sausio 18 d.
2. H. Quaintrell ir kt. Neutronin?s ?vaig?d?s mas? Vela X-1 ir potvyni? sukeliami neradialiniai virpesiai GP Vel // Astronomija ir astrofizika. - 2003 m. balandis. - Nr. 401. - 313-323 p. - arXiv: astro-ph/0301243.
3. P. B. Demorestas, T. Pennucci, S. M. Ransomas, M. S. E. Robertsas ir J. W. T. Hesselsas. Dviej? saul?s masi? neutron? ?vaig?d?, i?matuota naudojant Shapiro dels? // Gamta. - 2010. - T. 467 . - P. 1081-1083.

Skai?iavimai rodo, kad sprogus supernovai, kurios M ~ 25M, lieka tanki neutronin? ?erdis (neutronin? ?vaig?d?), kurios mas? ~1,6M. Supernovos stadijos nepasiekusiose ?vaig?d?se, kuri? likutin? mas? M > 1,4M, i?sigimusi? elektron? duj? sl?gis taip pat negali subalansuoti gravitacini? j?g?, tod?l ?vaig?d? susitraukia iki branduolio tankio b?senos. ?io gravitacinio kolapso mechanizmas yra toks pat kaip ir supernovos sprogimo. Sl?gis ir temperat?ra ?vaig?d?s viduje pasiekia tokias vertes, kurioms esant elektronai ir protonai tarsi „suspaud?iami“ vienas ? kit? ir d?l reakcijos

po neutrin? i?st?mimo susidaro neutronai, u?imantys daug ma?esn? faz?s t?r? nei elektronai. Atsiranda vadinamoji neutronin? ?vaig?d?, kurios tankis siekia 10 14 - 10 15 g/cm 3 . B?dingas neutronin?s ?vaig?d?s dydis yra 10–15 km. Tam tikra prasme neutronin? ?vaig?d? yra mil?ini?kas atominis branduolys. Tolimesniam gravitaciniam susitraukimui neleid?ia branduolin?s med?iagos sl?gis, atsirandantis d?l neutron? s?veikos. Tai taip pat yra i?sigimimo sl?gis, kaip ir anks?iau baltosios nyk?tuk?s atveju, bet yra daug tankesni? neutronini? duj? degeneracijos sl?gis. ?is sl?gis gali i?laikyti iki 3,2 M mases.
?lugimo momentu susidar? neutrinai gana greitai atv?sina neutronin? ?vaig?d?. Teoriniais skai?iavimais, jo temperat?ra nukrenta nuo 10 11 iki 10 9 K per ~ 100 s. Be to, au?inimo greitis ?iek tiek suma??ja. Ta?iau astronominiu po?i?riu jis yra gana auk?tas. Temperat?ra suma??ja nuo 10 9 iki 10 8 K per 100 met? ir iki 10 6 K per milijon? met?. Aptikti neutronines ?vaig?des optiniais metodais gana sunku d?l j? ma?o dyd?io ir ?emos temperat?ros.
1967 metais Kembrid?o universitete Hewishas ir Bellas atrado kosminius periodin?s elektromagnetin?s spinduliuot?s ?altinius – pulsarus. Daugumos pulsar? impuls? pasikartojimo periodai svyruoja nuo 3,3 · 10 -2 iki 4,3 s. Remiantis ?iuolaikin?mis koncepcijomis, pulsarai yra besisukan?ios neutronin?s ?vaig?d?s, kuri? mas? yra 1–3 M ir skersmuo 10–20 km. Tik kompakti?ki objektai, turintys neutronini? ?vaig?d?i? savybi?, gali i?laikyti savo form? nesugri?ti esant tokiam sukimosi grei?iui. Kampinio momento ir magnetinio lauko i?saugojimas formuojantis neutroninei ?vaig?dei lemia greitai besisukan?i? pulsar? su stipriu magnetiniu lauku B ~ 10 12 G gimim?.
Manoma, kad neutronin? ?vaig?d? turi magnetin? lauk?, kurio a?is nesutampa su ?vaig?d?s sukimosi a?imi. ?iuo atveju ?vaig?d?s spinduliuot? (radijo bangos ir matoma ?viesa) slysta per ?em? kaip ?vyturio spinduliai. Kai spindulys kerta ?em?, u?registruojamas impulsas. Pati neutronin?s ?vaig?d?s spinduliuot? kyla d?l to, kad ?krautos dalel?s i? ?vaig?d?s pavir?iaus juda ? i?or? i?ilgai magnetinio lauko linij?, skleisdamos elektromagnetines bangas. ?is pulsaro radijo spinduliuot?s mechanizmas, pirm? kart? pasi?lytas Gold, parodytas Fig. 39.

Jei spinduliuot?s spindulys pataiko ? ?emi?k?j? steb?toj?, tada radijo teleskopas aptinka trumpus radijo spinduliuot?s impulsus, kuri? periodas lygus neutronin?s ?vaig?d?s sukimosi periodui. Impulso forma gali b?ti labai sud?tinga, o tai yra d?l neutronin?s ?vaig?d?s magnetosferos geometrijos ir b?dinga kiekvienam pulsarui. Pulsar? sukimosi periodai yra grie?tai pastov?s ir ?i? period? matavimo tikslumas siekia 14 skaitmen?.
Dabar buvo atrasti pulsarai, kurie yra dvejetaini? sistem? dalis. Jei pulsaras skrieja aplink antr?j? komponent?, tuomet reikia steb?ti pulsaro periodo poky?ius d?l Doplerio efekto. Pulsarui priart?jus prie steb?tojo, u?fiksuotas radijo impuls? periodas d?l Doplerio efekto ma??ja, o pulsarui tolstant nuo m?s? – did?ja. Remiantis ?iuo rei?kiniu, buvo aptikti pulsarai, kurie yra dvinari? ?vaig?d?i? dalis. Pirmojo atrasto pulsaro PSR 1913 + 16, kuris yra dvejetain?s sistemos dalis, apsisukimo orbitinis periodas buvo 7 valandos 45 minut?s. Tinkamas pulsaro PSR 1913 + 16 apsisukimo laikotarpis yra 59 ms.
D?l pulsaro spinduliavimo tur?t? suma??ti neutronin?s ?vaig?d?s sukimosi greitis. Toks poveikis taip pat buvo nustatytas. Neutronin? ?vaig?d?, kuri yra dvinar?s sistemos dalis, taip pat gali b?ti intensyvi? rentgeno spinduli? ?altinis.
1,4 M mas?s ir 16 km spindulio neutronin?s ?vaig?d?s strukt?ra parodyta Fig. 40.

I - plonas i?orinis tankiai supakuot? atom? sluoksnis. II ir III srityse branduoliai i?sid?st? ? k?n? orientuotos kubin?s gardel?s pavidalu. IV region? daugiausia sudaro neutronai. V regione materij? gali sudaryti pionai ir hiperonai, sudarantys neutronin?s ?vaig?d?s hadronin? ?erd?. ?iuo metu tikslinamos atskiros neutronin?s ?vaig?d?s strukt?ros detal?s.
Neutronini? ?vaig?d?i? susidarymas ne visada yra supernovos sprogimo rezultatas. Galimas ir kitas neutronini? ?vaig?d?i? susidarymo mechanizmas balt?j? nyk?tuk? evoliucijos metu artimose dvinar?se ?vaig?d?i? sistemose. Med?iagos srautas i? ?vaig?d?s kompanion?s ? balt?j? nyk?tuk? palaipsniui didina baltosios nyk?tuk?s mas?, o pasiekusi kritin? mas? (Chandrasekhar rib?), baltoji nyk?tuk? virsta neutronine ?vaig?de. Tuo atveju, kai med?iagos srautas t?siasi susidarius neutroninei ?vaig?dei, jos mas? gali ?ymiai padid?ti ir d?l gravitacinio kolapso virsti juod?ja skyle. Tai atitinka vadinam?j? „tyli?j?“ ?lugim?.
Kompakti?kos dvinar?s ?vaig?d?s taip pat gali pasirodyti kaip rentgeno spinduli? ?altiniai. Tai taip pat atsiranda d?l med?iagos, krentan?ios i? „?prastos“ ?vaig?d?s, susikaupimo ant kompakti?kesn?s. Kai med?iaga kaupiasi ant neutronin?s ?vaig?d?s, kurios B > 10 10 G, med?iaga patenka ? magnetini? poli? srit?. Rentgeno spinduliuot? moduliuoja jos sukimasis aplink a??. Tokie ?altiniai vadinami rentgeno pulsarais.
Yra rentgeno spinduli? ?altini? (vadinam?j? sprogmen?), kuriuose spinduliuot?s pli?psniai atsiranda periodi?kai kas kelias valandas ar dienas. B?dingas pli?psnio kilimo laikas yra 1 sek. Kadro trukm? nuo 3 iki 10 sek. Intensyvumas sprogimo momentu gali vir?yti ?viesum? ramyb?s b?senoje 2–3 dyd?iais. ?iuo metu ?inomi keli ?imtai toki? ?altini?. Manoma, kad spinduliuot?s pli?psniai atsiranda d?l termobranduolini? med?iag?, susikaupusi? neutronin?s ?vaig?d?s pavir?iuje d?l akrecijos, sprogim?.
Gerai ?inoma, kad nedideliais atstumais tarp nukleon? (< 0.3·10 -13 см) ядерные силы притяжения сменяются силами оттал-кивания, т. е. противодействие ядерного вещества на малых расстояниях сжимающей силе тяготения увеличивается. Если плотность вещества в центре нейтронной звезды превышает ядерную плотность r яд и достигает 10 15 г/см 3 , то в центре звезды наряду с нуклонами и электронами образуются также мезоны, гипероны и другие более массивные частицы. Исследования поведения вещества при плотностях, превышающих ядерную плотность, в настоящее время находятся в начальной стадии и имеется много нерешенных проблем. Расчеты показывают, что при плотностях вещества r >r nuod?, galimi tokie procesai kaip pioninio kondensato atsiradimas, neutronizuotos med?iagos per?jimas ? kiet? kristalin? b?sen?, hiperono ir kvarko-gliuono plazmos susidarymas. Galimas superskys?i? ir superlaid?i? neutronin?s med?iagos b?sen? susidarymas.
Remiantis ?iuolaikin?mis id?jomis apie materijos elgsen?, kai tankis yra 10 2 - 10 3 kartus didesnis u? branduolin? (b?tent apie tokius tankius kalbama apie neutronin?s ?vaig?d?s vidin? sandar?), ?vaig?d?s viduje susidaro atom? branduoliai. stabilumo riba. Gilesn? supratim? galima pasiekti i?tyrus med?iagos b?sen?, priklausomai nuo branduolin?s med?iagos tankio, temperat?ros, stabilumo su egzoti?kais proton? skai?iaus ir neutron? skai?iaus santykiais branduolyje n p / n n , atsi?velgiant ? silpn?. procesai, kuriuose dalyvauja neutrinai. ?iuo metu branduolin?s reakcijos tarp sunki?j? jon? yra prakti?kai vienintelis b?das tirti med?iag?, kurios tankis didesnis nei branduolinis. Ta?iau eksperimentiniai duomenys apie sunki?j? jon? susid?rim? dar nepateikia pakankamai informacijos, nes pasiekiamos n p / n n reik?m?s tiek tiksliniam branduoliui, tiek kritusiam pagreitintam branduoliui yra ma?os (~ 1 - 0,7).
Tiksl?s radijo pulsar? period? matavimai parod?, kad neutronin?s ?vaig?d?s sukimosi greitis palaipsniui l?t?ja. Taip yra d?l ?vaig?d?s sukimosi kinetin?s energijos per?jimo ? pulsaro spinduliuot?s energij? ir neutrin? emisij?. Ma?i ?uoliai radijo pulsar? laikotarpiais paai?kinami ?tempi? kaupimu neutronin?s ?vaig?d?s pavir?iniame sluoksnyje, kur? lydi „?tr?kimai“ ir „l??imai“, d?l kuri? pasikei?ia ?vaig?d?s sukimosi greitis. Steb?tose radijo pulsar? laikin?se charakteristikose yra informacijos apie neutronin?s ?vaig?d?s „plutos“ savybes, fizines s?lygas jos viduje ir neutronin?s med?iagos supertakum?. Pastaruoju metu buvo aptikta nema?ai radijo pulsar?, kuri? periodai trumpesni nei 10 ms. Tam reikia tobulinti id?jas apie procesus, vykstan?ius neutronin?se ?vaig?d?se.
Kita problema – neutronini? proces? neutronin?se ?vaig?d?se tyrimas. Neutrin? emisija yra vienas i? neutronin?s ?vaig?d?s energijos praradimo mechanizm? per 10 5–10 6 metus nuo jos susidarymo.

Supernovos liekana Korma-A, kurios centre yra neutronin? ?vaig?d?

Neutronin?s ?vaig?d?s yra masyvi? ?vaig?d?i?, pasiekusi? savo evoliucijos kelio laike ir erdv?je pabaig?, liekanos.

?ie ?dom?s objektai gimsta i? kadaise masyvi? mil?in?, keturis ar a?tuonis kartus didesni u? m?s? Saul?. Tai ?vyksta supernovos sprogimo metu.

Po tokio sprogimo i?oriniai sluoksniai i?svied?iami ? kosmos?, ?erdis lieka, bet ji nebepaj?gi palaikyti branduoli? sintez?s. Be i?orinio spaudimo i? vir?utini? sluoksni?, jis gri?va ir katastrofi?kai susitraukia.

Nepaisant ma?o skersmens – apie 20 km, neutronin?s ?vaig?d?s gali pasigirti 1,5 karto didesne u? m?s? Saul?s mas?. Taigi jie yra ne?tik?tinai tank?s.

Ma?as ?auk?tas ?vaig?d?i? materijos ?em?je svert? apie ?imt? milijon? ton?. Jame protonai ir elektronai sujungiami ? neutronus – ?is procesas vadinamas neutronizacija.

Junginys

J? sud?tis ne?inoma, manoma, kad juos gali sudaryti superskystis neutroninis skystis. Jie turi itin stipri? gravitacin? trauk?, daug stipresn? nei ?em?s ir net Saul?s. ?i gravitacin? j?ga yra ypa? ?sp?dinga, nes ji yra ma?o dyd?io.
Visi jie sukasi aplink a??. Suspaudimo metu i?saugomas kampinis sukimosi momentas, o suma??jus dyd?iui, sukimosi greitis did?ja.

D?l did?iulio sukimosi grei?io i?oriniame pavir?iuje, kuris yra vientisa „pluta“, periodi?kai atsiranda ?tr?kim? ir „?vaig?d?i? dreb?jim?“, kurie sul?tina sukimosi greit? ir i?meta „perteklin?“ energij? ? erdv?.

Did?iulis sl?gis, esantis ?erdyje, gali b?ti pana?us ? t?, kuris egzistavo Did?iojo sprogimo metu, bet, deja, jo ne?manoma imituoti ?em?je. Tod?l ?ie objektai yra idealios nat?ralios laboratorijos, kuriose galime steb?ti ?em?je nepasiekiamas energijas.

radijo pulsarai

Radijo pulsarus 1967 m. pabaigoje atrado magistrant? Jocelyn Bell Burnell kaip radijo ?altinius, pulsuojan?ius pastoviu da?niu.
?vaig?d?s skleid?iama spinduliuot? matoma kaip pulsuojantis spinduliuot?s ?altinis arba pulsaras.

Scheminis neutronin?s ?vaig?d?s sukimosi vaizdas

Radijo pulsarai (arba tiesiog pulsaras) yra besisukan?ios neutronin?s ?vaig?d?s, kuri? daleli? ?iurk?l?s juda beveik ?viesos grei?iu, kaip besisukantis ?vyturio spindulys.

Po nepertraukiamo sukimosi kelis milijonus met? pulsarai praranda energij? ir tampa ?prastomis neutronin?mis ?vaig?d?mis. ?iandien ?inoma tik apie 1000 pulsar?, nors galaktikoje j? gali b?ti ?imtai.

Radijo pulsaras Krabo ?ke

Kai kurios neutronin?s ?vaig?d?s skleid?ia rentgeno spindulius. Garsusis Krabo ?kas yra geras tokio objekto pavyzdys, susiformav?s supernovos sprogimo metu. ?is supernovos sprogimas buvo pasteb?tas 1054 m.

Pulsar v?jas, Chandra vaizdo ?ra?as

Radijo pulsaras Krabo ?ke, nufotografuotas Hablo kosminiu teleskopu per 547 nm filtr? (?alia ?viesa) nuo 2000 m. rugpj??io 7 d. iki 2001 m. baland?io 17 d.

magnetarai

Neutronini? ?vaig?d?i? magnetinis laukas yra milijonus kart? stipresnis nei stipriausias ?em?je sukurtas magnetinis laukas. Jie taip pat ?inomi kaip magnetarai.

Planetos ?alia neutronini? ?vaig?d?i?

Iki ?iol ?inoma, kad keturios turi planet?. Kai jis yra dvejetain?je sistemoje, galima i?matuoti jo mas?. I? ?i? dvejetaini? sistem? radijo ar rentgeno spinduli? diapazone i?matuotos neutronini? ?vaig?d?i? mas?s buvo ma?daug 1,4 karto didesn?s u? Saul?s mas?.

Dvigubos sistemos

Visi?kai kitokio tipo pulsaras matomas kai kuriuose rentgeno dvejetuose. Tokiais atvejais neutronin? ir paprastoji ?vaig?d? sudaro dvejetain? sistem?. Stiprus gravitacinis laukas traukia med?iag? i? paprastos ?vaig?d?s. Akrecijos proceso metu ant jo krintanti med?iaga ?kaista taip, kad gamina rentgeno spindulius. Impulsiniai rentgeno spinduliai matomi, kai besisukan?io pulsaro kar?tieji ta?kai eina per reg?jimo linij? i? ?em?s.

Dvejetain?se sistemose, kuriose yra ne?inomas objektas, ?i informacija padeda atskirti, ar tai neutronin? ?vaig?d?, ar, pavyzd?iui, juodoji skyl?, nes juodosios skyl?s yra daug masyvesn?s.