Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - Αίσθηση του ζωολογικού κήπου νετρονίων

Pin
Send
Share
Send

Η θεαματική βαρύτητα των αστεριών νετρονίων προσφέρει μεγάλες ευκαιρίες για πειράματα σκέψης. Για παράδειγμα, εάν ρίξατε ένα αντικείμενο από ύψος 1 μέτρου πάνω από την επιφάνεια ενός αστεριού νετρονίων, θα έπληττε την επιφάνεια μέσα στο ένα εκατοστό του δευτερολέπτου αφού επιταχύνθηκε σε πάνω από 7 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα.

Αλλά αυτές τις μέρες θα πρέπει πρώτα να είστε ξεκάθαροι για το είδος του αστεριού νετρονίων που μιλάτε. Με όλο και περισσότερο ευαίσθητο ακτινοσκοπικό εξοπλισμό που σαρώνει τους ουρανούς, ιδίως το δεκαετές διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra, εμφανίζεται μια εκπληκτική ποικιλία τύπων αστεριών νετρονίων.

Το παραδοσιακό ραδιόφωνο pulsar έχει τώρα μια σειρά από διαφορετικά ξαδέλφια, κυρίως μαγνήτες που εκπέμπουν τεράστιες εκρήξεις γάμμα και ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας. Τα εκπληκτικά μαγνητικά πεδία των μαγνηταρίων επικαλούνται ένα εντελώς νέο σύνολο πειραμάτων σκέψης. Εάν βρισκόσασταν σε απόσταση 1000 χιλιομέτρων από ένα μαγνητάριο, το έντονο μαγνητικό πεδίο του θα σας έσπαζε σε κομμάτια μόνο από τη βίαιη διαταραχή των μορίων του νερού σας. Ακόμη και σε ασφαλή απόσταση 200.000 χιλιομέτρων, θα διαγράψει όλες τις πληροφορίες από την πιστωτική σας κάρτα - κάτι που είναι επίσης πολύ τρομακτικό.

Τα αστέρια νετρονίων είναι το συμπιεσμένο κατάλοιπο ενός αστεριού που άφησε πίσω του, αφού πήγε η σουπερνόβα. Διατηρούν μεγάλο μέρος της γωνιακής ορμής των αστεριών, αλλά σε ένα πολύ συμπιεσμένο αντικείμενο διαμέτρου μόνο 10 έως 20 χιλιομέτρων. Έτσι, σαν πατινάζ πάγου όταν τραβούν τα χέρια τους - τα αστέρια νετρονίων περιστρέφονται αρκετά γρήγορα.

Επιπλέον, η συμπίεση του μαγνητικού πεδίου ενός αστεριού στο μικρότερο όγκο του αστεριού νετρονίων, αυξάνει σημαντικά την ισχύ αυτού του μαγνητικού πεδίου. Ωστόσο, αυτά τα ισχυρά μαγνητικά πεδία δημιουργούν έλξη ενάντια στον αστρικό άνεμο των φορτισμένων σωματιδίων των αστεριών, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα αστέρια νετρονίων βρίσκονται στη διαδικασία «περιστροφής».

Αυτή η περιστροφή συσχετίζεται με αύξηση της φωτεινότητας, αν και μεγάλο μέρος της είναι σε μήκη κύματος ακτίνων Χ. Αυτό πιθανότατα επειδή μια γρήγορη περιστροφή επεκτείνει το αστέρι προς τα έξω, ενώ μια πιο αργή περιστροφή επιτρέπει στο αστρικό υλικό να συμπιέζεται προς τα μέσα - έτσι σαν μια αντλία ποδηλάτου θερμαίνεται. Εξ ου και το όνομα pulsar με κίνηση περιστροφής (RPP) για τα «τυπικά» αστέρια νετρονίων, όπου αυτή η δέσμη ενέργειας που σας αναβοσβήνει μόλις κάθε περιστροφή είναι αποτέλεσμα της δράσης πέδησης του μαγνητικού πεδίου στην περιστροφή του αστεριού.

Έχει προταθεί ότι οι μαγνήτες μπορεί να είναι απλώς υψηλότερες τάξεις αυτού του ίδιου εφέ RPP. Η Victoria Kaspi πρότεινε ότι ίσως είναι καιρός να εξετάσουμε μια «μεγάλη ενοποιημένη θεωρία» των αστεριών νετρονίων όπου όλα τα διάφορα είδη θα μπορούσαν να εξηγηθούν από τις αρχικές τους συνθήκες, ιδιαίτερα από την αρχική τους ένταση μαγνητικού πεδίου, καθώς και από την ηλικία τους.

Είναι πιθανό ότι το προγονικό αστέρι ενός μαγνητάρ ήταν ένα ιδιαίτερα μεγάλο αστέρι που άφησε πίσω του ένα ιδιαίτερα μεγάλο αστρικό υπόλοιπο. Έτσι, αυτά τα σπανιότερα «μεγάλα» αστέρια νετρονίων θα μπορούσαν όλοι να ξεκινήσουν τη ζωή τους ως μαγνήτης, ακτινοβολώντας τεράστιες ενέργειες καθώς το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του βάζει τα φρένα στην περιστροφή του. Αλλά αυτή η δυναμική δραστηριότητα σημαίνει ότι αυτά τα μεγάλα αστέρια χάνουν ενέργεια γρήγορα, ίσως παίρνοντας την εμφάνιση μιας πολύ φωτεινής ακτινογραφίας, αν και αλλιώς μη αξιοσημείωτης, RPP αργότερα στη ζωή τους.

Άλλα αστέρια νετρονίων θα μπορούσαν να ξεκινήσουν τη ζωή με λιγότερο δραματικό τρόπο, καθώς τα πολύ πιο συνηθισμένα και απλά κατά μέσο όρο φωτεινά RPP, που περιστρέφονται με πιο χαλαρό ρυθμό - ποτέ δεν επιτυγχάνουν τις εξαιρετικές φωτεινότητες που μπορούν να κάνουν οι μαγνήτες, αλλά καταφέρνουν να παραμείνουν φωτεινοί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα έμμηνα.

Τα σχετικά αθόρυβα κεντρικά αντικείμενα, που δεν φαίνεται να παλμούν πλέον στο ραδιόφωνο, θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν το τελικό στάδιο στον κύκλο ζωής των αστεριών νετρονίων, πέρα ​​από το οποίο τα αστέρια χτυπούν προθεσμία, όπου ένα πολύ υποβαθμισμένο μαγνητικό πεδίο δεν είναι πλέον σε θέση να εφαρμόζει τα φρένα στην περιστροφή των αστεριών. Αυτό εξαλείφει την κύρια αιτία της χαρακτηριστικής τους φωτεινότητας και της παλμικής συμπεριφοράς - οπότε απλώς εξαφανίζονται ήσυχα.

Προς το παρόν, αυτό το μεγάλο σχέδιο ενοποίησης παραμένει μια συναρπαστική ιδέα - ίσως να περιμένουμε άλλα δέκα χρόνια παρατηρήσεων του Τσάντρα για επιβεβαίωση ή τροποποίηση περαιτέρω.

Pin
Send
Share
Send