Насколько велика нейтронная звезда?

Нейтронная звезда
Типичная нейтронная звезда меньше среднего города. Авторы и права: Goddard Space Flight Center.

Нейтронные звёзды – это сверхплотные объекты, которые выглядят намного меньше обычных звёзд. Несмотря на то, что их массы сопоставимы с массами звёзд, их размеры часто не превышают размера небольшого города. В течение многих лет астрономы считали, что диаметр нейтронной звезды составляет от 19 до 27 километров. Это на самом деле довольно точное измерение, учитывая расстояния и характеристики нейтронных звёзд. Но астрономы работали над тем, чтобы уменьшить это число до ещё более точного значения.

Недавно, международная команда исследователей сделала именно это. Используя данные нескольких телескопов и обсерваторий, сотрудники Института гравитационной физики им. Макса Планка и Института Альберта Эйнштейна сузили оценки размеров нейтронных звёзд в два раза.

“Мы обнаружили, что типичная нейтронная звезда, которая в 1,4 раза тяжелее нашего Солнца, имеет радиус около 11 километров”, – сказал Бадри Кришнан.

Полученные результаты ограничивают радиус нейтронной звезды между 10,4 и 11,9 километрами, следовательно, её диаметр составляет от 20,8 до 23,8 километров.

Нейтронные звёзды образуются, когда у массивной звезды заканчивается топливо и происходит коллапс. Центральная область звезды, её ядро разрушается, превращая каждый протон и электрон в нейтрон. Если ядро ​​коллапсирующей звезды находится между 1 и 3 солнечными массами, эти вновь созданные нейтроны могут остановить коллапс, сформировав тем самым нейтронную звезду.

Звёзды с большими массами будут продолжать разрушаться и в конце концов превратятся в чёрные дыры звёздной массы.

Нейтронная звезда
Нейтронная звезда в представлении художника. Авторы и права: NASA.

Исследовательская группа использовала модель, основанную на фундаментальном понимании того, как субатомные частицы взаимодействуют при высоких плотностях, наблюдаемых внутри нейтронных звёзд.

Но так как размер других звёзд может широко варьироваться, то и размеры нейтронных звёзд также должны меняться. Или всё таки нет?

По словам исследователей для других “обычных” звёзд соотношение между их массой и радиусом зависит от ряда переменных, таких как, например, элемент, с участием которого проходят термоядерные реакции в ядре звезды.

Однако, нейтронные звёзды настолько компактны и плотны, что в них нет отдельных атомов – вся звезда в основном представляет собой гигантское одиночное атомное ядро, состоящее почти полностью из нейтронов, плотно упакованных вместе. Поскольку все нейтроны состоят из одних и тех же частиц (кварков, скреплённых глюонами), то астрономы ожидают увидеть универсальную взаимосвязь между массой и радиусом для всех нейтронных звёзд.

Таким образом, зная массу нейтронной звезды, астрономы фактически могут ограничить её радиус.

Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.