Astronomi uden et teleskop - Synliggørelse af Neutron Zoo

Pin
Send
Share
Send

Neutronstjernes spektakulære tyngde giver store muligheder for tankeeksperimenter. For eksempel, hvis du faldt en genstand fra en højde på 1 meter over en neutronstjernes overflade, ville den ramme overfladen inden for en milliondel af et sekund efter at have været accelereret til over 7 millioner kilometer i timen.

Men i disse dage skal du først være klar over, hvilken slags neutronstjerne du taler om. Med stadig mere røntgenfølsomt udstyr, der scanner himlen, især det ti år gamle Chandra-rumteleskop, dukker der op en overraskende mangfoldighed af neutronstjertyper.

Den traditionelle radiopulsar har nu en række forskellige fætre, især magnetarer, der udsender enorme udbrud af højenergi-gamma og røntgenstråler. De ekstraordinære magnetfelter af magnetar påkalder et helt nyt sæt tankeeksperimenter. Hvis du befandt dig inden for 1000 kilometer fra en magnetar, ville dets intense magnetfelt rive dig i stykker lige fra voldelig forstyrrelse af dine vandmolekyler. Selv i en sikker afstand på 200.000 kilometer vil den stadig udslette alle oplysninger fra dit kreditkort - hvilket også er ret skræmmende.

Neutronstjerner er den komprimerede rest af en stjerne, der blev efterladt, efter at den gik supernova. De bevarer meget af det stjernede vinkelmoment, men inden for et stærkt komprimeret objekt kun 10 til 20 kilometer i diameter. Så ligesom skatere, når de trækker armene ind - neutronstjerner roterer ret hurtigt.

Desuden øger styrken af ​​det magnetiske felt væsentligt ved at komprimere en stjernes magnetfelt til den mindre volumen af ​​neutronstjernen. Imidlertid skaber disse stærke magnetfelter træk mod stjernenes egen stjernevind af ladede partikler, hvilket betyder, at alle neutronstjerner er i færd med at "dreje ned".

Denne spin-down korrelerer med en stigning i lysstyrke, omend meget af den er i røntgenbølgelængder. Dette er formodentlig fordi en hurtig drejning udvider stjernen udad, mens en langsommere omdrejning lader stjernemateriale komprimere indad - så som en cykelpumpe opvarmes den. Derfor navnet rotationsdrevet pulsar (RPP) for dine 'standard' neutronstjerner, hvor den stråle af energi, der blinker på dig, hver gang hver rotation er et resultat af magnetfeltets bremsevirkning på stjernens omdrejningspunkt.

Det er blevet antydet, at magnetar bare kan være en højere orden af ​​denne samme RPP-effekt. Victoria Kaspi har antydet, at det måske var på tide at overveje en 'stor samlet teori' om neutronstjerner, hvor alle de forskellige arter kan forklares med deres oprindelige forhold, især deres oprindelige magnetiske feltstyrke såvel som deres alder.

Det er sandsynligt, at afkomstjernen til en magnetar var en særlig stor stjerne, som efterlod en særlig stor stjernestod. Således begynder disse sjældnere 'store' neutronstjerner alle deres liv som en magnetar, der udstråler enorme energier, da dets magtfulde magnetfelt sætter bremserne på sin drejning. Men denne dynamiske aktivitet betyder, at disse store stjerner mister energi hurtigt, og måske tager udseendet af en meget røntgenstrålende lysende, men ellers unremarkable, RPP senere i deres liv.

Andre neutronstjerner begynder muligvis livet på mindre dramatisk måde, da de meget mere almindelige og bare gennemsnitlige lysende RPP'er, der roterer ned i en mere afslappet hastighed - aldrig opnår de ekstraordinære lysstyrker, som magnetar er i stand til, men formår at forblive lysende i længere tid perioder.

De relativt stille Central Compact-objekter, der ikke ser ud til at pulsere i radio længere, kunne repræsentere slutstadiet i neutronstjernes livscyklus, ud over hvilket stjernerne ramte deadline, hvor et stærkt nedbrudt magnetfelt ikke længere er i stand til at anvende bremserne på stjernernes spin. Dette fjerner hovedårsagen til deres karakteristiske lysstyrke og pulsaradfærd - så de bare falmer roligt væk.

For øjeblikket forbliver denne storslåede foreningsplan en overbevisende idé - måske afventer yderligere ti år med Chandra-observationer for at bekræfte eller ændre den yderligere.

Pin
Send
Share
Send