Τι συμβαίνει όταν τα γιγαντιαία αστέρια εκραγούν; Δημιουργούν σουπερνόβα, τα οποία είναι μερικά από τα πιο δυναμικά γεγονότα στο το σύμπαν. Αυτές οι αστρικές πυρκαγιές δημιουργούν τόσο έντονες εκρήξεις που το φως που εκπέμπουν μπορεί να καταρρεύσει ολόκληρο τους γαλαξίες. Ωστόσο, δημιουργούν επίσης κάτι πολύ πιο περίπλοκο από το απόθεμα: αστέρια νετρονίων.
Η Δημιουργία Αστέρων Αστρονίων
Ένα αστέρι νετρονίων είναι μια πυκνή, συμπαγής μπάλα νετρονίων. Λοιπόν, πώς ένα τεράστιο αστέρι πηγαίνει από το να είναι ένα λαμπρό αντικείμενο σε ένα αστραφτερό, πολύ μαγνητικό και πυκνό αστέρι νετρονίων; Είναι όλα στο πώς τα αστέρια ζουν τη ζωή τους.
Τα αστέρια ξοδεύουν το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους σε αυτό που είναι γνωστό ως κύρια ακολουθία. Η κύρια ακολουθία αρχίζει όταν το αστέρι ανάβει την πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του. Τελεί όταν το αστέρι έχει εξαντλήσει το υδρογόνο στον πυρήνα του και αρχίζει να βγαίνει βαρύτερα στοιχεία.
Είναι θέμα μάζας
Μόλις ένα άστρο εγκαταλείψει την κύρια ακολουθία, θα ακολουθήσει ένα συγκεκριμένο μονοπάτι που προετοιμάζεται από τη μάζα του. Η μάζα είναι η ποσότητα υλικού που περιέχει το αστέρι. Αστέρια που έχουν περισσότερες από οκτώ ηλιακές μάζες (μια ηλιακή μάζα αντιστοιχεί στη μάζα του Ήλιου μας) θα αφήσουν την κύρια ακολουθία και θα περάσουν από διάφορες φάσεις καθώς συνεχίζουν να συγχωνεύουν στοιχεία μέχρι σίδερο.
Μόλις η σύντηξη σταματήσει στον πυρήνα ενός αστεριού, αρχίζει να συστέλλεται ή να πέφτει στον εαυτό της, λόγω της τεράστιας βαρύτητας των εξωτερικών στρωμάτων. Το εξωτερικό μέρος του αστέρα "πέφτει" στον πυρήνα και ανακάμπτει για να δημιουργήσει μια τεράστια έκρηξη που ονομάζεται σουπερνόβα τύπου ΙΙ. Ανάλογα με τη μάζα του ίδιου του πυρήνα, θα γίνει είτε αστέρας νετρονίων είτε μαύρη τρύπα.
Εάν η μάζα του πυρήνα είναι μεταξύ 1,4 και 3,0 ηλιακών μαζών ο πυρήνας θα γίνει μόνο ένα αστέρι νετρονίων. Τα πρωτόνια στον πυρήνα συγκρούονται με ηλεκτρόνια πολύ υψηλής ενέργειας και δημιουργούν νετρόνια. Ο πυρήνας σκληραίνει και στέλνει κύματα κλονισμού μέσω του υλικού που πέφτει πάνω του. Το εξωτερικό υλικό του αστέρα εξωθείται στη συνέχεια μέσα στο περιβάλλον μέσο δημιουργώντας το σουπερνόβα. Εάν το υλικό πυρήνα που έχει απομείνει είναι μεγαλύτερο από τρεις ηλιακές μάζες, υπάρχει μια καλή πιθανότητα να συνεχίσει να συμπιέζεται μέχρι να σχηματίσει μια μαύρη τρύπα.
Ιδιότητες των Αστέρων Ασύρτου
Τα αστέρια ουδετέρων είναι δύσκολα αντικείμενα για να μελετήσουν και να καταλάβουν. Εκπέμπουν φως σε ένα ευρύ μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος - τα διάφορα μήκη κύματος του φωτός - και φαίνεται να διαφέρουν αρκετά από το αστέρι στο αστέρι. Ωστόσο, το γεγονός ότι κάθε άστρο νετρονίων εμφανίζει διαφορετικές ιδιότητες μπορεί να βοηθήσει τους αστρονόμους να καταλάβουν τι τους οδηγεί.
Ίσως το μεγαλύτερο εμπόδιο στη μελέτη των αστερων νετρονίων είναι ότι είναι απίστευτα πυκνά, τόσο πυκνά ώστε ένα δοχείο μήκους νετρονίων 14 ουγκιών θα μπορούσε να έχει μάζα όσο η Σελήνη μας. Οι αστρονόμοι δεν έχουν τρόπο να μοντελοποιήσουν αυτό το είδος πυκνότητας εδώ στη Γη. Ως εκ τούτου, είναι δύσκολο να κατανοήσουμε το η φυσικη του τι συμβαίνει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η μελέτη του φωτός από αυτά τα αστέρια είναι τόσο σημαντική γιατί μας δίνει ενδείξεις σχετικά με το τι συμβαίνει μέσα στο αστέρι.
Μερικοί επιστήμονες ισχυρίζονται ότι οι πυρήνες κυριαρχούνται από ένα σύνολο ελεύθερων κουάρκ - τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία του ύλη. Άλλοι υποστηρίζουν ότι οι πυρήνες είναι γεμάτοι με κάποιο άλλο είδος εξωτικών σωματιδίων όπως τα πόνυ.
Τα αστέρια των νετρονίων έχουν επίσης έντονα μαγνητικά πεδία. Και είναι αυτά τα πεδία που είναι εν μέρει υπεύθυνα για τη δημιουργία των ακτίνων Χ και ακτίνες γ που φαίνονται από αυτά τα αντικείμενα. Καθώς τα ηλεκτρόνια επιταχύνουν γύρω και κατά μήκος των γραμμών μαγνητικού πεδίου που εκπέμπουν ακτινοβολία (ελαφρύ) σε μήκη κύματος από οπτικά (φως που βλέπουμε με τα μάτια μας) σε πολύ υψηλές ενεργειακές ακτινοβολίες γάμμα.
Pulsars
Οι αστρονόμοι υποπτεύονται ότι όλα τα αστέρια νετρονίων στρέφονται και το κάνουν αρκετά γρήγορα. Ως αποτέλεσμα, μερικές παρατηρήσεις των αστέλων νετρονίων δίνουν μια «παλμική» υπογραφή εκπομπών. Έτσι τα αστέρια νετρονίων αναφέρονται συχνά ως PULSating stars (ή PULSARS), αλλά διαφέρουν από άλλα αστέρια που έχουν μεταβλητές εκπομπές. Ο παλμός από τα αστέρια νετρονίων οφείλεται στο δικό τους περιστροφή, όπου όπως και τα άλλα αστέρια που παλμούν (όπως τα αστέρια cephid) παλμούν καθώς το αστέρι επεκτείνεται και συστέλλεται.
Τα αστέρια των νετρονίων, οι παλμούς και οι μαύρες τρύπες είναι μερικά από τα πιο εξωτικά αστρικά αντικείμενα του σύμπαντος. Η κατανόησή τους είναι μόνο μέρος της μάθησης για τη φυσική των γιγαντιαίων αστεριών και πώς γεννιούνται, ζουν και πεθαίνουν.
Επεξεργάστηκε από Carolyn Collins Petersen.