gov-civil-vilareal.ptНајвиша планина на неутронској звезди може бити висока само делић милиметра
>Највиша планина на Земљи - мерено од основе до врха - је вулкан Мауна Кеа висок 10.200 метара (6,3 миља).
На неутронској звезди, највиша планина била би а милиметар високо. Можда чак центиметар.
То је према новом истраживању завршио са гледањем како ови мали, али смешно моћни предмети функционишу. Можда се чини помало езотерично запитати се колико висока планина може бити на ултра-компактном остатку језгра масивне звезде, али испоставило се да има неке прилично важне импликације за астрономију.
Неутронске звезде настају када звезде отприлике 8–20 пута веће од масе Сунца окончају свој живот. Спољни слојеви звезде експлодирају споља као супернова, али језгро се сруши надоле. Језгро почиње стотинама хиљада километара у пречнику, али се смањује у сферу ширу од 30 километара. Сви протони и електрони у атомским елементима у језгру (плус антинеутрини, ако водите рачуна) комбинују се да формирају неутроне, стварајући неутронску звезду.
Они су невероватно, готово неразумно густи, са чак сто милиона тона упакованих у сваки кубни центиметар материјала (тзв неутронијум ). Због тога се њихова површинска гравитација дроби, отприлике милијарду пута већа од Земљине.
Теен Титанс тхе Јудас уговор рејтинг
ДО милијарде . На неутронској звезди тежио бих колико и мала планина.
Неутронска звезда је невероватно мала и густа, пакује масу Сунца у куглу пречника свега неколико километара. Ово уметничко дело приказује једног у поређењу са Менхетном. Кредит: НАСА -ин центар за свемирске летове Годдард
Али не бих био ни близу тако висок. Гравитација је толико јака да би све што се покуша нагомилати било разбијено. То важи и на Земљи: планине могу да се подигну само пре него што их сопствена тежина натера да падну; ствари на врху потискују ствари испод себе, које затим одлазе. Зато су високе планине направљене од тврде стене. Покушајте да направите једну од блата и неће постати висока пре него што се сруши.
Овај проблем је милијарде пута гори на неутронској звезди. Други проблем је што планини треба потпора од коре испод ње. Земљина кора може узети само толико тежине пре него што притисак изазове њену деформацију, ограничавајући и величину планина.
Неутронска звезда такође има кору материјала и далеко је јача од Земљине. Али са стотину милијарди пута силазном силом чак и кора неутронске звезде може узети само толико.
Колико?
Уметничко дело које приказује магнетно поље које окружује неутронску звезду. Кредит: Цасеи Реед / Пенн Стате Университи
Научници се овим проблемом баве већ неколико деценија, али то је тешко. Прво, гравитација је толико јака да коришћење једноставних математичких формула Исааца Невтона не функционише. Морате да користите Ајнштајнову општу релативност, која је много сложенија, али лакше решава једначине.
Такође морате знати колико је јака кора неутронске звезде, а то је проблем квантне механике, који је ... тежак. Међутим, могу се направити апроксимације које олакшавају схватање. Уобичајен одговор који ћете пронаћи је да планина на неутронској звезди може да достигне висину од око 10 центиметара пре него што пробије кору.
Међутим, математика која се користи за израчунавање овога чини смешну претпоставку: да планина врши притисак на целу кору, а не само на место на коме се налази. Та претпоставка чини математику много лакшом, али чини се јасним да ћете имати велики проблем локално направити планину на неутронској звезди много пре него што се цела кора распрсне.
Нови рад разматра то. Открили су да критична величина планине зависи од многих других фактора, укључујући и начин на који је направљена (можда се материјал извлачи са пратеће звезде, или злобно јако магнетно поље помаже при подизању материје са површине). Када израчунају, открили су да највиша планина може бити висока и до једног центиметра, али се може кретати и до мање од милиметра, у зависности од специфичних локалних услова.
Ротирајућа неутронска звезда са моћним магнетним пољем шиба субатомске честице око себе. Кредит за уметничко дело: НАСА / Свифт / Ауроре Симоннет, Државни универзитет Сонома
Планина висока мање од милиметра! То је један милионити део висок као Мауна Кеа. Ипак, за скалирање би се ипак било милијарде пута теже попети због жестоке гравитације. Исцрпљен сам пењајући се на неколико хиљада метара овде на Земљи, па ћу ваљда ставити на чекање своје планове за повећање броја неутронских звезда.
Други начин размишљања о томе: висина Мауна Кеа је 0,08% пречника Земље. Висина планине од 1 мм на неутронској звезди је 0,000003% њеног пречника. Јако танак. Неутронске звезде су глатко .
Испоставило се да све ово има занимљиве импликације. Неутронске звезде имају тенденцију да се брзо окрећу, потребно им је од неколико секунди до понекад само неколико шака милисекунди да се окрену једном. Временом се та брзина успорава јер неутронска звезда губи енергију ротације на различите факторе. На пример, његово моћно магнетно поље може помести наелектрисане субатомске честице у простору око себе. То делује као падобран, стварајући отпор који успорава окретање.
Али они такође могу зрачити гравитационе таласе, буквално тресући ткиво простор -времена . Савршено симетрични ротирајући предмет попут сфере или чак спљоштене сфере неће емитовати ове таласе, али свако одступање од тога ће створити их. Рецимо, ударац на страни неутронске звезде. То одбацује симетрију, стварајући гравитационе таласе . Ови таласи добијају енергију из окретања звезде, па се генерисањем њихова ротација успорава.
Никада нисмо открили ове таласе од ротирајуће неутронске звезде, али научници се надају да ће их једног дана видети. Величина планине ће одредити колико енергије имају таласи, па ако икада желимо да их откријемо, морамо схватити како се понашају планине на неутронским звездама.
Осим тога, ови прорачуни су сами по себи занимљиви. Неутронске звезде су фасцинантне и застрашујуће, а главни узрок многих још застрашујућих феномена попут магнетара (да, прочитајте ово о магнетарима ако се усудите). Дакле, што их више разумемо, то боље.
И баш је супер. Планина мања од зрна песка, али она која тежи трилионе и трилионе пута више! Универзум је тако чудно место, и што више учимо о њему, то постаје чудније и страшније.
