Dimenzió #20

Csillagnézők

(csillagászattörténet, csillagászat, űrkutatás, fizika, asztrofizika)

                              NEUTRONCSILLAGOK

   A  neutroncsillagok  kisméretű,  nagytömegű égitestek, anyaguk nagyrészét
neutronok  alkotják.  Szupernóvarobbanások  során  keletkeznek  a  csillagok
magjából.  Átmérőjük  10  km  körüli,  sűrűségük  az atommag sűrűségéhez áll
közel:  10^17-10^19  g/cm3.  A  nagytömegű  csillag  összeroskadása  során a
hatalmas nyomás hatására az anyag nagyrésze neutronokká alakul. Ezek után az
objektum  már  nem  termel  energiát,  a  további összehúzódást az egymásnak
préselődő  neutronok  állítják meg. (A szabad neutronok egyébként nem stabil
képződmények,  laboratóriumi  körülmények  között  gyorsan  elbomlanak.  Itt
azonban  erre  képtelenek,  a  hatalmas  sűrűség  miatt  ugyanis  az  összes
energiaszint  telítve  van.)  A  neutroncsillagok tömege 0,5 és 3-4 naptömeg
közötti  lehet, általában 5-30 naptömegű csillagok élete végén alakulnak ki.
Az  1,4  naptömegnél kisebb tömegű mag elméletileg fehér törpe formájában is
stabil  állapotba  juthat.  Erre azonban ez esetben nincs lehetőség, mivel a
szupernóvarobbanáskor  bezuhanó  külső  rétegek akkora nyomást fejtenek ki a
magra, hogy annak az elfajult elektrongáz nem tud ellenállni. (A tömeg felső
határa  elég bizonytalan, ezt ugyanis erősen befolyásolja a csillag mágneses
tere és az összehúzódás során felgyorsuló pörgés.)

   Persze  a neutroncsillagok sem csak neutronok homogén keverékéből állnak,
hanem   más   részecskéket   is   tartalmaznak.  Belső  szerkezetükről  csak
közelítőleges  modelljeink  vannak.  Felszínükön  valószínűleg  néhány méter
vastag "gázréteg" található, itt az atommagok még megtartják elektronjaikat,
az  elektronhéjak  azonban  az  erős mágneses tér következtében eltorzulnak,
összenyomódnak.  (A  csillag  összehúzódása  során  kis  térfogatba préselve
felerősödik  az  eredeti  mágneses tér.) A felszíni kb. 1 km vastag rétegben
nehéz,  főleg  vas  atommagokat találunk kristályrácsba rendeződve, melyeket
elektronok  "tengere"  jár  át. A külső kéreg után mintegy 2 km vastag réteg
következik,  itt  a  kristályos  szerkezetbe  kapcsolódó atommagok között az
elektronok  mellett már szabad neutronok is megjelennek. Ez alatt következik
a  neutroncsillag  legnagyobb  kb. 10 km-es övezete, amelyet főleg neutronok
alkotnak, kevés proton és elektron "szennyezéssel". Itt a neutronok bizonyos
szempontból folyadékként viselkednek: az anyag szupravezető, azaz ellenállás
nélkül  vezeti az elektromos áramot, és szuperfolyékony, nincs viszkozitása.
A  centrumban  feltehetőleg  a  neutronoknál  még nehezebb magok találhatók,
melyek hétköznapi körülmények között rendkívül gyorsan elbomlanak.

   A  neutroncsillagok  gyorsan  hűlnek,  kialakulásuk  után néhány hónappal
felszíni  hőmérsékletük  tízmillió K alá, majd néhány ezer, tízezer év alatt
egymillió  K  alá  süllyed.  Az  impulzusmegmaradás  törvénye  értelmében az
összeroskadó   csillag  forgási  sebessége  hatalmas  lesz,  másodpercenként
többször is megfordul tengelye körül. (Ha Napunkat hirtelen neutroncsillaggá
nyomnánk   össze,   tengelyforgási   ideje   0,0001   másodperc   lenne.)  A
neutroncsillagok     kiterjedt    és    rendkívül    nagy    energiatartalmú
magnetoszférával  rendelkeznek,  ennek  belső tartományai együtt forognak az
égitesttel, a külső részek pedig spirálisan feltekerednek.

   A  periodikus  rádiósugárzást  kibocsátó  pulzárok  neutroncsillagok. Itt
valószínűleg  az  égitest  felszínének  egy,  illetve  több pontjáról vagy a
neutroncsillagot   környező   magnetoszférából  nagyenergiájú  rádiósugárzás
relatíve keskeny nyílásszög alatt távozik el (akárcsak egy jó fényszórónál).
Ennek  észlelésére  pedig  csak akkor van lehetőség, ha a kérdéses sugárzási
"kúp"  éppen  ránk mutat. A gyors tengelyforgás következtében erre rendkívül
gyakran  kerülhet  sor,  ezért  látjuk  pulzálni  az  égitestet. (A pulzárok
periódusának    segítségével   lehet   a   neutroncsillagok   tengelyforgási
időtartamát  meghatározni.)  A  neutroncsillagok  kismértékben  folyamatosan
lassulnak,  mivel  pörgésük  kinetikus  energiája  elektromágneses energiává
alakul   és   eltávozik.   A  forgás  lassú,  folyamatos  csökkenésén  kívül
szabálytalan,   ugrásszerű   változások   is   előfordulnak.   Ezeket  olyan
"csillagrengések"  (glitch-ek)  válthatják  ki,  melyek  során  átrendeződés
történik   a   csillag   belső   szerkezetében.  A  rendkívül  gyors  pörgés
következtében  a neutroncsillag alakja ugyanis enyhén lapult, ez a lapultság
pedig  a pörgés lassulásával csökkenni fog, aminek a szilárd kéreg ellenáll.
Törések,  hasadások  keletkeznek  benne, tömegátrendeződések történnek, ezek
válthatják ki a csillagrengéseket.
Google
 
Web iqdepo.hu
    © Copyright 1996-2021
    iqdepo / intelligence quotient designing power - digitális kultúrmisszió 1996 óta
    All rights reserved. Minden jog fenntartva.