Stea neutronică

Autor: Leandro Alegsa Data creării: 7 decembrie 2021

O stea neutronică este o stea foarte mică și densă, formată aproape în totalitate din neutroni. Sunt stele mici, cu o rază de aproximativ 11-11,5 kilometri. Acestea au o masă de aproximativ două ori mai mare decât cea a Soarelui. Acestea sunt cele mai mici și mai dense stele cunoscute ca existând în Univers. Ele reprezintă ceea ce a rămas dintr-o stea uriașă care a explodat sub forma unei supernove.

Densitatea stelei este asemănătoare cu cea a nucleului unui atom. Acestea au câmpuri magnetice puternice, de 10 ⁸până la de 10 ¹⁵ori mai puternice decât cel al Pământului. Câmpul gravitațional de la suprafața stelei neutronice este de aproximativ 2×10¹¹ori mai puternic decât cel de pe Pământ.

Pentru a vă imagina cât de densă este o stea neutronică, luați toată masa Soarelui nostru (care are un diametru de 1.392.000 de kilometri) și împingeți-o la o dimensiune care ar încăpea într-o minge cu un diametru de 19 kilometri. Un alt mod de a înțelege densitatea este următorul: o linguriță de materie din steaua neutronică ar cântări 6 miliarde de tone.

Stelele neutronice se rotesc foarte repede, de la 0,001 secunde până la 30 de secunde. Acestea sunt de diferite tipuri. Ele pot emite fascicule de radiații electromagnetice ca pulsarii. Alte tipuri sunt magnetarii și pulsarii binari.

Temperatura lor depășește 600.000 de grade Kelvin. Stelele neutronice care pot fi observate sunt foarte fierbinți și au, de obicei, o temperatură de suprafață de aproximativ 600000 K.

Radiația de la pulsarul PSR B1509-58, o stea neutronică ce se rotește rapid, face ca gazul din apropiere să strălucească în raze X (auriu, de la Chandra) și luminează restul nebuloasei, aici văzută în infraroșu (albastru și roșu, de la WISE).

Un model care arată cum ar arăta o stea neutronică în interior

Istoric

În 1934, Walter Baade și Fritz Zwicky au propus existența stelelor neutronice, la numai un an după descoperirea neutronului de către James Chadwick.

Căutând originea unei supernove, aceștia au sugerat că în exploziile de supernove stelele obișnuite se transformă în stele formate din neutroni extrem de strâns compactați, pe care le-au numit stele neutronice. Baade și Zwicky au sugerat că eliberarea energiei de legare gravitațională a stelelor neutronice alimentează supernova: "În procesul supernovei, masa în vrac este anihilată".

Se credea că stelele neutronice sunt prea slabe pentru a fi detectabile. S-au făcut puține cercetări asupra lor până în noiembrie 1967, când Franco Pacini (1939-2012) a arătat că, dacă stelele neutronice se rotesc și au câmpuri magnetice mari, atunci vor fi emise unde electromagnetice. Radioastronomul Antony Hewish și asistentul său de cercetare Jocelyn Bell de la Cambridge au detectat în curând impulsuri radio de la stelele care sunt acum cunoscute sub numele de pulsari.

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este o stea neutronică?

R: O stea neutronică este o stea foarte mică și densă, formată aproape în totalitate din neutroni. Ea are o rază de aproximativ 11-11,5 kilometri și o masă de aproximativ două ori mai mare decât cea a Soarelui.

Î: Cât de densă este o stea neutronică?

R: Densitatea stelei este asemănătoare cu cea a nucleului unui atom, iar câmpul gravitațional de la suprafață este de 2x1011 ori mai puternic decât cel de pe Pământ. Pentru a pune lucrurile în perspectivă, toată masa din Soarele nostru ar putea fi împinsă într-o minge cu un diametru de 19 kilometri. O linguriță de materie din steaua neutronică ar cântări 6 miliarde de tone.

Î: Cât de repede se rotesc stelele neutronice?

R: Stelele neutronice se rotesc foarte repede, de la 0,001 secunde până la 30 de secunde pentru a se roti.

Î: Ce tipuri există?

R: Există diferite tipuri, cum ar fi pulsarii, magnetarii și pulsarii binari, care emit fascicule de radiații electromagnetice sau au câmpuri magnetice puternice, de 108 și, respectiv, 1015 ori mai puternice decât cele de pe Pământ.

Î: Ce temperatură au de obicei?

R: Stelele neutronice care pot fi observate sunt foarte fierbinți și au, de obicei, o temperatură de suprafață de aproximativ 600000 K (600000 grade Kelvin).