< Return to Video

Atoms As Big As Mountains — Neutron Stars Explained

  • 0:00 - 0:04
    ستاره های نوترونی از جمله عجایب عالم هستند.
  • 0:04 - 0:07
    آنها همچون هسته اتم ولی در ابعادی بسیار بزرگ هستند.
  • 0:07 - 0:11
    با قطری به اندازه کیلومترها،
    به شکلی باورنکردنی چگال و قدرتمند.
  • 0:11 - 0:14
    اما چطور ممکن است همچون چیزی
    وجود داشته باشد؟
  • 0:20 - 0:24
    زندگی یک ستاره به تعادل دو نیرو عظیم وابسته است
  • 0:24 - 0:29
    نیرو جاذبه ستاره و فشار تشعشع ناشی از واکنش همجوشی ستاره
  • 0:29 - 0:33
    در هسته ستاره، هیدروژن ها با ترکیب (همجوشی) تبدیل به هلیوم میشوند
  • 0:33 - 0:36
    سر انجام، هیدروژن موجود در هسته به اتمام میرسد
  • 0:37 - 0:41
    اگر ستاره به اندازه کافی بزرگ باشد
    هلیوم در طی گداخت تبدیل به کربن میشود
  • 0:41 - 0:45
    هسته این چنین ستارگان عظیم همچون لایه های
    یک پیاز هست.
  • 0:45 - 0:48
    در حالی که اتم های سنگین تر در لایه های مرکزی شکل می گیرند
  • 0:49 - 0:53
    کربن تبدیل به نئون، که خود آن تبدیل به اکسیژن و
    اکسیژن تبدیل به سیلسکون میشود
  • 0:54 - 0:59
    سرانجام تمام این واکنش ها ختم به آهن میشود،
    آهنی که به اتم دیگری تبدیل نمی شود
  • 0:59 - 1:03
    زمانی که گداخت متوقف می شود، فشار تشعشع به سرعت کاهش می یابد
  • 1:03 - 1:05
    تعادل موجود در ستاره از بین میرود
  • 1:05 - 1:09
    و اگر نسبت جرم هسته به جرم ستاره از 1.4 فراتر رود
  • 1:09 - 1:12
    فروریختگی عظیمی رخ می دهد
  • 1:12 - 1:17
    قسمت بیرونی هسته به سرعت 70،000 کیلومتر بر ساعت میرسد
  • 1:17 - 1:20
    در حالی که به سمت مرکز ستاره فرو میریزد
  • 1:20 - 1:24
    حال، تنها نیروهای بنیادی داخل اتم در برابر
  • 1:24 - 1:26
    نیروی جاذبه فروریختگی مقاومت میکنند
  • 1:27 - 1:30
    نیروی دافعه کوانتومی الکترون ها از بین میرود
  • 1:30 - 1:33
    الکترون ها با ترکیب شدن با پروتون ها، نوترون ها را بوجود می آورند
  • 1:33 - 1:36
    و تشکیل بسته ای همچون هسته یک اتم چگال را می دهند
  • 1:37 - 1:40
    هسته بیرونی ستاره در اثر یک انفجار عظیم
  • 1:40 - 1:43
    ابرنواختر در فضا پخش میشود
  • 1:43 - 1:46
    بنابراین، حال ما با یک ستاره نوترونی موجه هستیم
  • 1:46 - 1:48
    دارای جرم در حدود 1 تا 3 خورشید
  • 1:48 - 1:53
    اما در با قطر 25 کیلومتر!
  • 1:54 - 1:58
    و جرم 500،000 زمین در این توپ کوچک
  • 1:58 - 2:01
    که به زحمت به ابعاد منهتن (3*21 کیلومتر مربع) میرسد
  • 2:01 - 2:05
    به قدری چگال که یک سانتی متر مکعب از آن
  • 2:05 - 2:10
    هم جرم مکعبی با ابعاد 700 متر از جنس آهن است.
  • 2:11 - 2:15
    که تقریبا برابر با جرم کوه اورست معادل
    یک میلیارد تن هست.
  • 2:15 - 2:18
    در فضا در ابعادی به اندازه یک حبه قند.
  • 2:19 - 2:22
    نیروی جاذبه ستاره نوترونی هم بسیار جالب هست
  • 2:22 - 2:25
    اگر شئ را از ارتفاع یک متری سطح ستاره رها کنیم
  • 2:25 - 2:32
    در یک هزارم ثانیه و با سرعت 7.2 میلیون کیلومتربر ساعت با آن برخورد میکند.
  • 2:32 - 2:37
    سطح ستاره بسیار صاف است، میزان ناهمواری سطح
    حداکثر 5 میلی مترهست
  • 2:37 - 2:40
    با اتمسفری بسیار نازک ار پلاسمای گرم
  • 2:40 - 2:44
    و دمای سطح در حدود یک میلیون درجه کلوین است
  • 2:44 - 2:47
    در مقایسه با دمای 5800 درجه کلوین خورشید
  • 2:47 - 2:50
    حال بیایید نگاهی به داخل ستاره نوترونی بیاندازیم
  • 2:50 - 2:53
    پوسته بسیار سخت است و بیشتر آن از
  • 2:53 - 2:57
    شبکه ای از هسته آهن با دریایی
    از الکترون که در بین انها حرکت می کنند ساخته شده است
  • 2:58 - 3:02
    هرچه که به مرکز نزدیک میشویم، تعداد پروتون ها کاهش میابد
    و تعداد نوترونها افزایش می یابد
  • 3:02 - 3:06
    تا جایی که تنها با سوپی بسیار چگال از نوترون های
    غیرقابل تشخیص مواجه هستیم
  • 3:07 - 3:10
    هسته ستاره های نوترونی بسیار بسیار عجیب است
  • 3:11 - 3:14
    ما اطلاع دقیقی از خواص آن ها نداریم،
    اما نزدیکترین حدس ما
  • 3:14 - 3:18
    ماده ابرشاره نوترونی تباهیده هست.
  • 3:18 - 3:22
    یا نوعی ماده ابر چگال از جنس کوارک که
    پلاسمای کوارک-گلوئون نامیده میشود.
  • 3:22 - 3:25
    البته بطور سنتی هیچ مفهومی ندارد
  • 3:25 - 3:28
    و تنها میتواند در محیط های بسیار فرا افراطی وجود داشته باشند.
  • 3:29 - 3:33
    در بسیاری از جهات ستاره نوترونی بسیار
    شبیه هسته اتم بسیار بزرگ هست.
  • 3:33 - 3:37
    مهمتریت تفاوت آنها در این است که هسته
    اتم با نیروی هسته ای قوی در کنار هم قرار میگیرند
  • 3:37 - 3:40
    ولی در ستاره نوترونی تحت تاثیر نیروی جاذبه
  • 3:41 - 3:43
    و اگر آنچه تا کنون دیده اید عجیب نیست
  • 3:43 - 3:44
    بیایید نگاهی به چند خاصیت دیگر بیندازیم
  • 3:45 - 3:50
    ستاره های نوترونی با سرعت بسیار بالایی به دور خود می چرخند،
    ستاره های جوان چندین دور در ثانیه
  • 3:50 - 3:53
    و اگر ستاره ای بیچاره در کنار ستاره نوترونی باشد تا آن را تغذیه کند
  • 3:53 - 3:57
    ستاره نوترونی میتواند تا چند صد دور در ثانیه سرعت بگیرد
  • 3:57 - 4:01
    همچون PSRJ1748-2446ad
  • 4:02 - 4:07
    با سرعتی در حدود 252 میلیون کیلومتر بر ساعت به دور
    خود می چرخد.
  • 4:07 - 4:11
    این سرعت به قدری زیاد است که شکلی عجیب به آن می دهد
  • 4:12 - 4:16
    ما این شئ ها را تپ اخترها می نامیم، چونکه
    امواج رادیویی قدرتمندی از خود تشعشع میکنند
  • 4:16 - 4:18
    میدان مغناطیسی یک ستاره نوترونی
  • 4:18 - 4:22
    تقریبا 8 تریلیون برابر قدرتمند تر از میدان مغناطیسی زمین است.
  • 4:22 - 4:26
    چنان قدرتمند که اتمها در اثر ورود به میدان مغناطیسی آنها خم میشوند.
  • 4:27 - 4:29
    خب، فکر میکنم تا حدودی قضیه روشن شد
  • 4:29 - 4:31
    ستاره های نوترونی از جمله عجیب و غریب ترین شئ ها در
    عالم هستند.
  • 4:31 - 4:35
    در عین حال جزء جالب ترین شئ های عالم نیز هستند.
  • 4:35 - 4:39
    امیدواریم روزی بتوانیم با ارسال یک فضاپیما اطلاعات بیشتری
    بدست آوریم
  • 4:39 - 4:41
    و تعدادی عکس تر و تمیز از آنها بگیریم !
  • 4:41 - 4:43
    اما باید مراقب بود تا زیاد نزدیک نشویم!
Title:
Atoms As Big As Mountains — Neutron Stars Explained
Description:
more » « less
Video Language:
English
Duration:
05:11

Persian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.