المواضيع

النجوم النيوترونية: الحجم والتصادم والاندماج

النجوم النيوترونية: الحجم والتصادم والاندماج

النجوم النيوترونية، النجوم التي تأتي من انهيار النجوم الكبيرة والتي لها خصائص خاصة جدا. دعونا لا نتخيل النجوم التي نرسمها كأطفال ، في هذه النجوم يحدث انهيار ، تنبعث موجات من هذه النجوم. ال النجوم النيوترونية إنها "أشياء غريبة" يجب معرفتها بكل خصائصها ، حتى لو لم تكن في متناول اليد ولا تخبرنا بها ، بالنسبة لأولئك الذين يؤمنون بالأبراج ومستقبلنا ومصيرنا. ربما يكون لديهم الكثير ليقولوه عن الكون.

النجوم النيوترونية

فهو يقع في حوالي النجوم الخاصة ليس تلك التي اعتدنا على رؤيتها في السماء لأنها تشكل الأبراج التي نتعلم التعرف عليها. انظر أو تخيل ، في الحقيقة ، بالنظر إلى مستويات سجل التلوث الضوئي في العديد من مناطق إيطاليا.

النجوم النيوترونية هي نجوم خاصة جدًا ، فهي نتيجة لتطور نجوم ذات كتلة تساوي أحيانًا كتلة الشمس. عملية تحويل الطبقات الخارجية للنجوم من هذا الحجم ينفجر وينهار قلب الحديد على نفسه بسرعة وبشكل مفاجئ.

إذا كان نجمًا صغيرًا ، فإن النواة ، التي تتقلص تدريجياً أكثر فأكثر ، ستصل إلى الموقف الذي يصبح ضغط الإلكترونات بداخله قوياً لدرجة أنه يوازن ضغط الطبقات الخارجية.لذلك لا يوجد انهيار في الأفق.

ومع ذلك ، فبالنظر إلى النجوم الأكبر حجمًا ، مثل تلك التي لها كتلة ضعف أو ثلاثة أضعاف كتلة الشمس ، لا يمكن افتراض حدوث نفس الشيء. في الواقع ، ضغط الإلكترونات الداخلية في هذه الحالة كبير جدًا و a ظاهرة الانهيار الذي يأتي لتعديل بنية الذرات بداخله. بهذه الطريقة نصل إلى النجوم النيوترونية.

النجوم النيوترونية: تصادم

هناك التصادم الذي يحدث في هذه النجوم له عواقب وخيمة. إذا كنا في ذرة عادية ، فستكون لدينا إلكترونات بعيدة تمامًا عن النواة وبها مساحة كبيرة متاحة ، وبالتالي مع ذرة يمكن تعريفها على أنها "فارغة".

بأخذ النجوم النيوترونية بدلاً من ذلك ، نرى أن الضغط كبير جدًا لدرجة أنه يقسم النوى إلى بروتونات ونيوترونات ، هذا ينطوي على احتمال أن تكون الإلكترونات قريبة جدًا من البروتونات ينتهي الأمر بالتصادم والاندماج. نتيجة الاندماج هي النيوترونات ، الذرة ، كما هو متوقع ، تغير هيكلها الداخلي كما يحدث نادرًا.

النجوم النيوترونية: الاندماج

عندما يحدث هذا عمليات الاندماج ، تدريجيًا يكون لديك نجم يتكون من نيوترونات فقط ويتم وضعه بحيث يكون بينهما مسافة دنيا إن لم يكن أحدهما مقابل الآخر. ضع في اعتبارك أن النجم النيوتروني له كثافة تساوي 100 ألف مليار مرة من كثافة الصخور. أتعرف ملعقة السكر التي نضيفها إلى القهوة؟

إذا كانت هي المادة التي يتكون منها النجم النيوتروني بدلاً من السكر ، فسيكون من المستحيل رفع هذه الملعقة الصغيرة لأنه من شأنه أن يزن بقدر سكان الأرض بالكامل، إذا كانت موجودة على الأرض نفسها. ومع ذلك ، فإن الاندماج يسمح لنا بإبطاء الانهيار الذي بدا سابقًا أنه يعد بالكوارث والوصول إلى حالة توازن ، نجمنا.

النجوم النيوترونية: الأبعاد

على الرغم من وجود كتلة أكبر من كتلة الشمس ، النجم النيوتروني صغير الحجم جدًا. من الواضح ، التفكير على نطاق عالمي مكاني. تعني أقطارها الصغيرة حوالي ثلاثين كيلومترًا ، وبالتالي يمكن مقارنتها بالكويكبات الكبيرة. أيضا بفضل هذه الخاصية ، النجوم النيوترونية قادرة على الدوران بسرعات عالية بشكل خاص مقارنة بزملائها ، مع ذروة سرعة تبلغ 100 "دورة" في الثانية.

خاصية أخرى لهذه النجوم هي درجة الحرارة ، عالية جدا ، لذلك حتى 10 مليون درجة ، في الواقع ، فإن الإشعاع المنبعث منها لا يقارن بالإشعاع الذي يصل إلينا من النجوم العادية. هذا مهم أيضًا من وجهة نظر عملية ، لأن هذه الفجوة الشاسعة في درجة الحرارة تعني الحاجة إلى استخدام أدوات مخصصة لمراقبة النجوم مثل هذا: لا يمكننا استخدام تلك الموجودة لدينا بالفعل للنجوم الكلاسيكية. نحن بحاجة إلى التلسكوب الراديوي ، لأن هذا الجهاز يكتشف موجات الراديو المنبعثة من النجم النيوتروني عن طريق تحديد موقعه ، وبالتالي "رؤيته".

يعود تاريخه إلى 1967 اكتشاف أول نجم نيوتروني وبفضل النبضات الراديوية المنبعثة منه ، كان من الممكن تحديد وجوده: أصبح علماء الفلك في الواقع على دراية بالنجم من خلال إدراك نبضات الراديو بشكل منتظم مع مرور الوقت والعودة إلى المصدر ، الموجود في نقطة محددة عند الوقت الذي اتصلوا به "نجم راديو نابض".

النجوم النيوترونية وموجات الجاذبية

النجوم النيوترونية لها من ناحية ، مجال جاذبية قوي جدًا ، ومن ناحية أخرى أيضًا مجال مغناطيسي شديد الكثافة. والنتيجة هي أن الإشعاع الناتج لا ينبعث من النجم بأكمله ولكن يتم توجيهه إلى مخروطين ضيقين للغاية ، حول محور المجال المغناطيسي للنجم. إذا ، أو بالأحرى ، عندما يكون أحد الأقماع يواجهنا ، فإن الإشعاع المنبعث على شكل موجات راديو يصل إلينا ، وبالتأكيد ليس الإشعاع المنبعث من نجم نيوتروني: هناك أيضًا أشعة فوق بنفسجية ، وأشعة X وأشعة جاما ، وأكثر ضعفاً في النطاق البصري.

النجوم النيوترونية والثقوب السوداء

غالبًا ما نسمع عن النجوم النيوترونية والثقوب السوداء في نفس الوقت ، فلنرى كيف يرتبط هذان الواقعان. النجوم هي ما تبقى بعد الانهيار الثقالي للنجوم التي تتراوح كتلتها بين 8-10 و 20-30 ضعف كتلة الشمس. عندما يكون لدينا نجوم كتلتها أكبر من 20-30 كتلة شمسية ، فإن آلية الانهيار نفسها تعطي الحياة للثقوب السوداء. أخيرًا ، إذا نظرنا إلى المزيد من النجوم "الخفيفة" ، التي تقل كتلتها عن 8-10 أضعاف كتلة الشمس ، فإن الانهيار الثقالي ينتج عنه أقزام بيضاء.

إذا كنت مهتمًا بالسماء المرصعة بالنجوم ، فاقرأ المقال على سطوع النجوم

إذا أعجبك هذا المقال ، فاستمر في متابعتي أيضًا على Twitter و Facebook و Google+ و Instagram


فيديو: High Mass Stars: Crash Course Astronomy #31 (شهر اكتوبر 2021).