ستاره‌های نوترونی چیستند؟

0

هنوز یک سال بیشتر از کشف نوترون توسط جیمز چادویک نگذشته بود که دو اخترفیزیکدان به نامهای فریتز زوویکی و والتر باده احتمال وجود ستاره‌های نوترونی را در اعماق کهکشان مطرح کردند.

زویکی و باده معتقد بودند ممکن است ستاره‌هایی در کهکشان وجود داشته باشند که تماما از نوترون تشکیل شده باشند. چند سال بعد از این پیش بینی و پس از آنکه سازوکار تولید انرژی در قلب ستارهها از طریق فرایندهای گرماهسته‌ای برای اخترفیزیکدان‌ها مشخص شده دو فیزیکدان به نام‌های رابرت اوپنهایمر و جورج ولکوف با محاسبات خود نشان دادند چنانچه جرم ستاره‌ای حدود ۱۰ تا ۲۰ برابر جرم خورشید باشد، با به پایان رسیدن عمر ستاره و اتمام سوخت هسته‌ای آن، کل ستاره به واسطه گرانش خود به ناگهان شروع به فشرده و متراکم شدن خواهد کرد؛ به طوری که چگالی هسته این ستاره در حال فروپاشی در چشم بر هم زدنی آن چنان زیاد خواهد شد که حتی لایه‌های الکترونی اتم‌های آن هم تحت فشار فوق العاده بالا فرومی پاشد و حتی الکترونها هم تحت این فشار بسیار زیاد شروع به تلفیق شدن با پروتون‌ها می‌کنند.

به واسطه این برهم کنش، هم الکترونها و هم پروتون‌ها از بین می‌روند و به نوترون و نوترینو تبدیل می‌شوند. ذرات شبح مانند نوترینوی حاصل از این واکنش در یک فرایند انفجار گونه از لایه‌های بیرونی‌تر ستاره به فضای بیرونی پخش شده و درنتیجه پس از این انفجار عظیم کیهانی تنها یک هسته یکپارچه نوترونی (یا همان ستاره نوترونی) در قلب این انفجار باقی می‌ماند. با توجه به اینکه ستاره‌های نوترونی تماما از نوترون تشکیل شده‌اند و فاقد لایههای اتمی هستند چگالی فوق العاده بالایی دارند؛ به طوری که فقط یک قاشق چای خوری از آن‌ها به اندازه ۱۰۰ میلیون تن جرم دارد. جرم کل یک ستاره نوترونی چیزی مابین یک تا سه برابر جرم خورشید است اما با توجه به چگالی بسیار زیادی که دارد شعاع آن حداکثر بیش از چند کیلومتر نیست این در حالی است که شعاع خورشید تقریبا ۷۰۰ هزار کیلومتر است. این چگالی فوق العاده بالا و شدت میدان گرانشی حاصل از آن سبب می‌شود که سطح ستاره‌های نوترونی مانند سطح توپ پینگ پنگ، صاف و هموار باشد و عملا هیچ پستی و بلندی در آن وجود نداشته باشد. سرعت گریز از نیروی گرانشی عظیم ستاره‌های نوترونی هم به حدود ۸۰ درصد سرعت نور می‌رسد؟

بسیاری از ستاره‌های نوترونی به واسطه کوچکی و چگالی فوق العاده بالای خود با سرعت حیرت‌انگیزی – تا حدود یکهزار دور در ثانیه به دور خود می‌چرخند و به واسطه میدان مغناطیسی دوار خود، میدان الکتریکی فوق العاده قدرتمندی را در فضای پیرامون خود ایجاد می‌کنند که با شتاب دادن به ذرات باردار و به چرخش در آوردن آن‌ها موجب تابش این ذرات می‌شوند. چنانچه امتداد این تابش دوار در فضا از کره زمین عبور کند، باریکه نور حاصل از این تابش همانند باریکه نور دوار یک فانوس دریایی کیهانی به نظر خواهد رسید که متناوب از مقابل دید ما عبور می‌کند. بارصداین تابش‌های فانوس مانند و همین طور با استفاده از سایر روش‌های نجومی تاکنون صدها ستاره نوترونی در گستره کهکشان ما شناسایی شده‌اند.

سفارش طراحی سایت در کارلنسر با قیمت توافقی
خرید ساعت سونتو و لوازم جانبی ساعت Suunto
   

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.