Sao Neutron là một trong những thứ kì lạ nhất Vũ trụ.
Chúng như những lõi nguyên tử khổng lồ, đường kính nhiều cây số với độ đặc "không tưởng".
Nhưng làm thế nào một thứ như thế này có thể tồn tại ?
Sự sống của một ngôi sao dựa vào sự cân bằng của hai lực:
trọng lực của ngôi sao và áp suất bức xạ của phản ứng nhiệt hạch của nó.
Trong lõi ngôi sao, Hidro được chuyển hoá thành Heli. Đến cuối cùng, nguồn nhiên liệu Hidro trong nó cạn kiệt.
Nếu ngôi sao đủ lớn, Heli được chuyển thành Carbon.
Lõi của ngôi sao khổng lồ này dần dần trở thành các lớp như củ hành tây.
Ngôi sao nặng dần lên khi hạt nhân nguyên tử bị dồn về tâm.
Carbon bị chuyển thành Neon rồi tới Oxy và biến thành Sillicon.
Cuối cùng, phản ứng nhiệt hạch tạo nên sắt - nguyên tố mà chúng không thể chuyển hoá được nữa.
Khi các phản ứng tổng hợp dừng lại, áp suất bức xạ giảm xuống một cách nhanh chóng,
ngôi sao không còn ở trạng thái cân bằng.
Và nếu khối lượng lõi vượt quá khoảng 1.4 lần khối lượng mặt trời, một sự sụp đổ thảm khốc xảy ra.
Phần bên ngoài của lõi đạt vận tốc lên tới 70,000 km/s khi nó sụp đổ hướng vào tâm của ngôi sao.
Bây giờ, chỉ có các lực cơ bản bên trong nguyên tử chiến đấu chống lại sụp đổ hấp dẫn.
Lực đẩy lượng tử của các electron phát huy tác dụng, và các electron và proton bị biến thành neutron,
rồi chúng bị nén chặt như một hạt nhân nguyên tử.
Các lớp bên ngoài của ngôi sao được phóng vào không gian, trong một vụ nổ siêu tân tinh vô cùng khủng khiếp.
Bây giờ chúng ta có một ngôi sao neutron. Khối lượng của nó là từ 1 đến 3 lần mặt trời,
nhưng nén thành một vật rộng khoảng 25 km.
Và nó nặng gấp 500,000 lần khối lượng của Trái Đất, trong bóng nhỏ bé này
tương đương đường kính của Manhattan.
Nó dày đặc đến nỗi một xen-ti-mét khối của sao neutron có khối lượng tương đương 700 mét khối sắt.
Đó là khoảng 1 tỷ tấn, nặng như núi Everest, nhưng với kích thước của một viên đường.
Lực hấp dẫn của sao Neutron khá là ấn tượng.
Nếu bạn thả một vật thể cách bề mặt 1m,
nó sẽ đập vào ngôi sao trong 1 micrô giây với vận tốc lên đến 7.2 triệu km/h.
Bề mặt của chúng siêu phẳng, với những chỗ lồi lên chỉ cao tối đa có 5 mm,
với một bầu không khí siêu mỏng của plasma nóng.
Nhiệt độ bề mặt là khoảng 1 triệu độ Kelvin, so với 5,800 Kelvin cho Mặt Trời chúng ta
Hãy nhìn vào bên trong ngôi sao Neutron. Các lớp vỏ là vô cùng cứng
và rất có thể được làm từ hạt nhân nguyên tử sắt với một biển electron chạy quanh chúng.
Càng gần đến lõi, chúng ta càng thấy nhiều neutron và và ít proton hơn,
tới lúc nó thành một món súp cực kì đậm đặc của các neutron giống hệt nhau.
Lõi của các sao neutron rất rất là lạ.
Chúng ta không chắc về tính chất của chúng,
nhưng phỏng đoán gần đây thì lõi neutron có thể ở trạng thái siêu lỏng
hoặc là ở trạng thái vật chất quark siêu dày, gọi là quark-gluon plasma.
Điều đó không có bất kỳ ý nghĩa theo cách truyền thống,
và chỉ có thể tồn tại trong một môi trường cực kỳ khắc nghiệt như thế này.
Có thể nói, một ngôi sao neutron giống như một lõi nguyên tử khổng lồ.
Sự khác biệt lớn nhất là lõi nguyên tử liên kết với nhau bởi tương tác mạnh,
và ở các ngôi sao neutron là bởi lực hấp dẫn.
Chúng ta hãy nhìn vào một vài đặc tính khác.
Sao neutron quay rất rất là nhanh.
Những ngôi sao trẻ thì quay nhiều lần mỗi giây.
Và nếu có một ngôi sao lân cận để nuôi sao neutron,
nó có thể xoay lên đến vài trăm lần mỗi giây.
Như vật thể PSRJ1748-2446ad, nó quay vào khoảng 252 triệu km mỗi giờ.
Điều này là khiến ngôi sao có hình dạng khá lạ.
Chúng tôi gọi các vật thể này là sao xung vì chúng phát ra các xung vô tuyến rất mạnh.
Và từ trường của một ngôi sao neutron mạnh hơn từ trường của Trái đất một nghìn tỷ lần.
Vì quá mạnh nên nguyên tử bị bẻ cong khi chúng đi vào vùng ảnh hưởng của nó.
Được rồi, tôi nghĩ rằng chúng ta đã hiểu được những điều trên.
Sao neutron là một trong những thứ kì lạ nhất, nhưng cũng là những đối tượng thú vị nhất trong vũ trụ.
Hy vọng ngày nào đó ta sẽ gửi phi thuyền để tìm hiểu thêm về chúng, và chụp vài vài bức ảnh.
Nhưng chúng ta đừng đến quá gần là được.