ستاره های نوترونی از جمله عجایب عالم هستند.
آنها همچون هسته اتم ولی در ابعادی بسیار بزرگ هستند.
با قطری به اندازه کیلومترها، به شکلی باورنکردنی چگال و قدرتمند.
اما چطور ممکن است همچون چیزی وجود داشته باشد؟
زندگی یک ستاره به تعادل دو نیرو عظیم وابسته است
نیرو جاذبه ستاره و فشار تشعشع ناشی از واکنش همجوشی ستاره
در هسته ستاره، هیدروژن ها با ترکیب (همجوشی) تبدیل به هلیوم میشوند
سر انجام، هیدروژن موجود در هسته به اتمام میرسد
اگر ستاره به اندازه کافی بزرگ باشد هلیوم در طی گداخت تبدیل به کربن میشود
هسته این چنین ستارگان عظیم همچون لایه های یک پیاز هست.
در حالی که اتم های سنگین تر در لایه های مرکزی شکل می گیرند
کربن تبدیل به نئون، که خود آن تبدیل به اکسیژن و اکسیژن تبدیل به سیلسکون میشود
سرانجام تمام این واکنش ها ختم به آهن میشود، آهنی که به اتم دیگری تبدیل نمی شود
زمانی که گداخت متوقف می شود، فشار تشعشع به سرعت کاهش می یابد
تعادل موجود در ستاره از بین میرود
و اگر نسبت جرم هسته به جرم ستاره از 1.4 فراتر رود
فروریختگی عظیمی رخ می دهد
قسمت بیرونی هسته به سرعت 70،000 کیلومتر بر ساعت میرسد
در حالی که به سمت مرکز ستاره فرو میریزد
حال، تنها نیروهای بنیادی داخل اتم در برابر
نیروی جاذبه فروریختگی مقاومت میکنند
نیروی دافعه کوانتومی الکترون ها از بین میرود
الکترون ها با ترکیب شدن با پروتون ها، نوترون ها را بوجود می آورند
و تشکیل بسته ای همچون هسته یک اتم چگال را می دهند
هسته بیرونی ستاره در اثر یک انفجار عظیم
ابرنواختر در فضا پخش میشود
بنابراین، حال ما با یک ستاره نوترونی موجه هستیم
دارای جرم در حدود 1 تا 3 خورشید
اما در با قطر 25 کیلومتر!
و جرم 500،000 زمین در این توپ کوچک
که به زحمت به ابعاد منهتن (3*21 کیلومتر مربع) میرسد
به قدری چگال که یک سانتی متر مکعب از آن
هم جرم مکعبی با ابعاد 700 متر از جنس آهن است.
که تقریبا برابر با جرم کوه اورست معادل یک میلیارد تن هست.
در فضا در ابعادی به اندازه یک حبه قند.
نیروی جاذبه ستاره نوترونی هم بسیار جالب هست
اگر شئ را از ارتفاع یک متری سطح ستاره رها کنیم
در یک هزارم ثانیه و با سرعت 7.2 میلیون کیلومتربر ساعت با آن برخورد میکند.
سطح ستاره بسیار صاف است، میزان ناهمواری سطح حداکثر 5 میلی مترهست
با اتمسفری بسیار نازک ار پلاسمای گرم
و دمای سطح در حدود یک میلیون درجه کلوین است
در مقایسه با دمای 5800 درجه کلوین خورشید
حال بیایید نگاهی به داخل ستاره نوترونی بیاندازیم
پوسته بسیار سخت است و بیشتر آن از
شبکه ای از هسته آهن با دریایی از الکترون که در بین انها حرکت می کنند ساخته شده است
هرچه که به مرکز نزدیک میشویم، تعداد پروتون ها کاهش میابد و تعداد نوترونها افزایش می یابد
تا جایی که تنها با سوپی بسیار چگال از نوترون های غیرقابل تشخیص مواجه هستیم
هسته ستاره های نوترونی بسیار بسیار عجیب است
ما اطلاع دقیقی از خواص آن ها نداریم، اما نزدیکترین حدس ما
ماده ابرشاره نوترونی تباهیده هست.
یا نوعی ماده ابر چگال از جنس کوارک که پلاسمای کوارک-گلوئون نامیده میشود.
البته بطور سنتی هیچ مفهومی ندارد
و تنها میتواند در محیط های بسیار فرا افراطی وجود داشته باشند.
در بسیاری از جهات ستاره نوترونی بسیار شبیه هسته اتم بسیار بزرگ هست.
مهمتریت تفاوت آنها در این است که هسته اتم با نیروی هسته ای قوی در کنار هم قرار میگیرند
ولی در ستاره نوترونی تحت تاثیر نیروی جاذبه
و اگر آنچه تا کنون دیده اید عجیب نیست
بیایید نگاهی به چند خاصیت دیگر بیندازیم
ستاره های نوترونی با سرعت بسیار بالایی به دور خود می چرخند، ستاره های جوان چندین دور در ثانیه
و اگر ستاره ای بیچاره در کنار ستاره نوترونی باشد تا آن را تغذیه کند
ستاره نوترونی میتواند تا چند صد دور در ثانیه سرعت بگیرد
همچون PSRJ1748-2446ad
با سرعتی در حدود 252 میلیون کیلومتر بر ساعت به دور خود می چرخد.
این سرعت به قدری زیاد است که شکلی عجیب به آن می دهد
ما این شئ ها را تپ اخترها می نامیم، چونکه امواج رادیویی قدرتمندی از خود تشعشع میکنند
میدان مغناطیسی یک ستاره نوترونی
تقریبا 8 تریلیون برابر قدرتمند تر از میدان مغناطیسی زمین است.
چنان قدرتمند که اتمها در اثر ورود به میدان مغناطیسی آنها خم میشوند.
خب، فکر میکنم تا حدودی قضیه روشن شد
ستاره های نوترونی از جمله عجیب و غریب ترین شئ ها در عالم هستند.
در عین حال جزء جالب ترین شئ های عالم نیز هستند.
امیدواریم روزی بتوانیم با ارسال یک فضاپیما اطلاعات بیشتری بدست آوریم
و تعدادی عکس تر و تمیز از آنها بگیریم !
اما باید مراقب بود تا زیاد نزدیک نشویم!