Τι συμβαίνει όταν τα αστέρια ουδετέρων συγκρούονται;

Υπάρχουν μερικά Πραγματικά περίεργους κατοίκους του κοσμικού ζωολογικού κήπου εκεί έξω στο διάστημα. Έχετε πιθανώς ακούσει για συγκρουόμενους γαλαξίες και μαγνητάρια και λευκούς νάνους. Έχετε διαβάσει ποτέ αστέρια νετρονίων? Είναι μερικές από τις πιο περίεργες από τις περίεργες - μπάλες των νετρονίων που είναι γεμάτες πολύ σφιχτά. Έχουν απίστευτη δύναμη βαρυτικού πεδίου, καθώς και ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Οτιδήποτε πλησιάσει κάποιον θα αλλάξει για πάντα.

Οτιδήποτε πλησιάζει το αστέρι νετρονίων υπόκειται στην ισχυρή έλξη της βαρύτητας. Έτσι, ένας πλανήτης (για παράδειγμα) θα μπορούσε να αποσπαστεί καθώς αυτό πλησιάζει ένα τέτοιο αντικείμενο. Ένα κοντινό αστέρι χάνει μάζα στον γείτονα του νετρονίου.

Δεδομένης της ικανότητας να διαχωρίζουμε τα πράγματα από τη βαρύτητά τους, φανταστείτε τι θα ήταν σαν να συναντήθηκαν δύο αστέρια νετρονίων! Θα έπαιζαν το ένα το άλλο; Λοιπόν, ίσως. Η βαρύτητα θα έπαιζε προφανώς έναν τεράστιο ρόλο, καθώς θα έρθουν πιο κοντά και τελικά θα συγχωνευθούν. Πέρα από αυτό, οι αστρονόμοι προσπαθούν ακόμα να καταλάβουν τι ακριβώς θα συνέβαινε σε μια τέτοια περίπτωση (και τι θα προκαλούσε μία).

Αυτό που συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας σύγκρουσης εξαρτάται από τη μάζα καθενός από τα αστέρια νετρονίων. Εάν είναι μικρότερες από περίπου 2,5 φορές τη μάζα του Ήλιου, θα συγχωνευθούν και θα δημιουργήσουν μια μαύρη τρύπα σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Πόσο σύντομα; Δοκιμάστε 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου! Αυτό είναι ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου. Και επειδή έχετε απελευθερώσει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας κατά τη διάρκεια της συγχώνευσης, μια έκρηξη ακτίνων γάμμα θα παράγεται. (Και, αν νομίζετε ότι είναι μια τεράστια έκρηξη, φανταστείτε τι θα μπορούσε να συμβεί όταν μαύρες τρύπες συγκρούονται!)

Οι ριπές των ακτίνων Gam είναι ακριβώς αυτό που το όνομα ακούγεται: ριπές ακτίνων γάμμα υψηλής ενέργειας από ένα έντονα ενεργητικό γεγονός (όπως μια συγκέντρωση αστέρα νετρονίων). Έχουν καταγραφεί σε όλο τον κόσμο, και οι αστρονόμοι εξακολουθούν να βρίσκουν πιθανές εξηγήσεις γι 'αυτούς, συμπεριλαμβανομένων των συγχωνεύσεων των νετρονίων.

Εάν τα αστέρια νετρονίων είναι μεγαλύτερα από 2,5 φορές τη μάζα του Ήλιου, θα έχετε ένα διαφορετικό σενάριο: θα υπάρξει αυτό που λέγεται απομεινάρια αστέρων νετρονίων. Δεν είναι πιθανό να λάβει χώρα GRB. Έτσι, για τώρα, το συμπέρασμα είναι ότι είτε θα πάρετε ένα εναπομείναν αστέρι νετρονίων είτε μια μαύρη τρύπα. Εάν προκύψει από τη σύγκρουση μια μαύρη τρύπα, τότε θα σηματοδοτηθεί από έκρηξη ακτίνων γάμμα.

Ένα άλλο πράγμα: όταν τα αστέρια νετρονίων συνενώνονται, σχηματίζονται κύματα βαρύτητας και αυτά μπορούν να ανιχνευθούν με όργανα όπως το Εγκατάσταση LIGO (σύντομη για το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων με λέιζερ συμβολόμετρο λέιζερ), που χτίστηκε για να αναζητήσει ακριβώς τέτοια γεγονότα στον κόσμο.

Πώς σχηματίζονται; Όταν τα πολύ μαζικά αστέρια είναι πολύ πιο μαζικά από τον Ήλιο να εκραγούν ως σουπερνόβα, εκτοξεύουν πολλά από τη μάζα τους στο διάστημα. Υπάρχει πάντα ένα υπόλοιπο από το αρχικό αστέρι που άφησε πίσω. Εάν το αστέρι είναι αρκετά μαζικό, τα υπολείμματα είναι ακόμα πολύ μαζικά και μπορούν να συρρικνωθούν για να γίνουν μια αστρική μαύρη τρύπα.

Μερικές φορές δεν υπάρχει αρκετά αρκετή μάζα και τα ερείπια του αστεριού συνθλίβονται για να σχηματίσουν την μπάλα των νετρονίων - ένα συμπαγές αστρικό αντικείμενο που ονομάζεται αστέρι νετρονίων. Μπορεί να είναι αρκετά μικρό - ίσως το μέγεθος μιας μικρής πόλης λίγα μίλια. Τα νετρόνια του συντρίβονται πολύ σφιχτά και δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζουμε τι συμβαίνει μέσα.

Ένα αστέρι νετρονίων είναι τόσο μαζικό που αν προσπαθήσετε να σηκώσετε μια κουταλιά του υλικού του, θα ζυγίζει ένα δισεκατομμύριο τόνους. Όπως και με οποιοδήποτε άλλο μαζικό αντικείμενο στο σύμπαν, ένα αστέρι νετρονίων έχει έντονη βαρυτική έλξη. Δεν είναι τόσο ισχυρή όσο η μαύρη τρύπα, αλλά σίγουρα μπορεί να επηρεάσει τα κοντινά αστέρια και τους πλανήτες (αν έμεινε κάτι μετά την έκρηξη της σουπερνόβα). Έχουν επίσης πολύ ισχυρά μαγνητικά πεδία και συχνά εκπέμπουν εκρήξεις ακτινοβολίας που μπορούμε να εντοπίσουμε από τη Γη. Τέτοια θορυβώδη αστέρια νετρονίων καλούνται επίσης "παλμούς". Λαμβάνοντας όλα αυτά, τα αστέρια νετρονίων σίγουρα θεωρούν ως έναν από τους κορυφαίους τύπους των περίεργων αντικειμένων στο σύμπαν! Οι συγκρούσεις τους συγκαταλέγονται στα πιο δυνατά γεγονότα που μπορούμε να φανταστούμε.