gov-civil-vilareal.ptAukščiausias neutronų žvaigždės kalnas gali būti milimetro dalies
>Aukščiausias kalnas Žemėje - nuo jo pagrindo iki viršūnės - yra Mauna Kea ugnikalnis, kurio aukštis yra 10 200 metrų (6,3 mylios).
Ant neutronų žvaigždės aukščiausias kalnas būtų milimetras aukštas. Gal kiek centimetro.
Tai rodo nauji tyrimai pažiūrėjo, kaip veikia šie maži, bet juokingai galingi objektai. Gali atrodyti šiek tiek ezoteriška stebėtis, koks aukštas gali būti kalnas ant itin kompaktiškos didžiulės žvaigždės šerdies liekanos, tačiau paaiškėja, kad tai turi gana svarbių padarinių astronomijai.
Neutronų žvaigždės susiformuoja, kai žvaigždės baigia savo gyvenimą maždaug 8–20 kartų didesnę už Saulės masę. Išoriniai žvaigždės sluoksniai sprogsta į išorę kaip supernova, tačiau šerdis griūva žemyn. Šerdis prasideda šimtais tūkstančių kilometrų, tačiau susitraukia į mažiau nei 30 kilometrų pločio sferą. Visi protonai ir elektronai, esantys branduolio atominiuose elementuose (plius antineutrinai, jei išlaikote rezultatą), sudaro neutronus ir sukuria neutronų žvaigždę.
Jie yra neįtikėtinai, beveik nepagrįstai tankūs, į kiekvieną kubinį centimetrą medžiagos supakuota net šimtas milijonų tonų (paskambino neutronis ). Dėl to jų paviršiaus gravitacija susmulkinama, maždaug milijardą kartų daugiau nei Žemės.
Į mlrd . Ant neutronų žvaigždės sverčiau tiek, kiek mažas kalnas.
Neutronų žvaigždė yra neįtikėtinai maža ir tanki, supakuojanti Saulės masę į vos kelių kilometrų skersmens rutulį. Šis meno kūrinys vaizduoja vieną, palyginti su Manhetenu. Kreditas: NASA Goddardo kosminių skrydžių centras
Bet aš nebūčiau beveik toks aukštas. Gravitacija yra tokia stipri, kad viskas, kas bando kauptis, būtų sudaužyta. Tai galioja ir Žemėje: kalnai gali pakilti tik taip aukštai, kol dėl savo svorio jie nenusileidžia; viršuje esantys daiktai spaudžia žemyn esančius daiktus žemiau, kurie vėliau išteka. Štai kodėl aukšti kalnai yra pagaminti iš kietos uolienos. Pabandykite padaryti jį iš purvo ir jis nebus labai aukštas, kol nesugrius.
Ši problema yra milijardus kartų blogesnė neutronų žvaigždėje. Kita problema yra ta, kad kalną reikia palaikyti po juo esančia pluta. Žemės pluta gali įgauti tik tiek svorio, kol slėgis ją deformuos, taip pat apribodamas kalnų dydį.
Neutronų žvaigždė taip pat turi medžiagos plutą ir yra daug stipresnė už Žemę. Tačiau esant šimtą milijardų kartų mažėjančiai jėgai, net neutronų žvaigždės pluta gali užimti tik tiek.
ar kaimynuose yra nuogybių 2
Kiek?
Meno kūrinys, vaizduojantis magnetinį lauką, supantį neutroninę žvaigždę. Kreditas: Casey Reed / Penn State universitetas
Šią problemą mokslininkai sprendė jau porą dešimtmečių, tačiau tai sunku. Viena vertus, gravitacija yra tokia stipri, kad naudojant paprastas Izaoko Niutono matematines formules neveikia. Turite naudoti Einšteino bendrąjį reliatyvumą, kuris yra daug sudėtingesnis, tačiau lengviau išsprendžia lygtis.
Jūs taip pat turite žinoti, kokia stipri yra neutronų žvaigždžių pluta, ir tai yra kvantinės mechanikos problema, kuri yra ... sunki. Tačiau galima padaryti apytikslius duomenis, kad būtų lengviau išsiaiškinti. Įprastas atsakymas, kurį rasite, yra tas, kad kalnas ant neutronų žvaigždės gali pakilti apie 10 centimetrų, kol jis neplyšta per plutą.
Tačiau skaičiavimui naudojama matematika daro juokingą prielaidą: kad kalnas spaudžia visą plutą, o ne tik vietą, kurioje jis sėdi. Ši prielaida labai palengvina matematiką, tačiau atrodo aišku, kad turėsite didelę problemą vietoje padaryti kalną ant neutronų žvaigždės daug anksčiau nei visa pluta.
Naujasis darbas į tai žiūri. Jie nustato, kad kritinis kalno dydis priklauso nuo daugelio kitų veiksnių, įskaitant tai, kaip jis pagamintas (galbūt medžiaga yra atitraukiama nuo žvaigždės, arba blogai stiprus magnetinis laukas padeda pakelti medžiagą nuo paviršiaus). Atlikę skaičiavimus, jie nustato, kad aukščiausias kalnas gali būti iki centimetro aukščio, tačiau gali svyruoti iki mažiau nei milimetro, priklausomai nuo konkrečių vietinių sąlygų.
Besisukanti neutronų žvaigždė su galingu magnetiniu lauku sukuria subatomines daleles aplink save. Meno kūrinio kreditas: NASA / Swift / Aurore Simonnet, Sonomos valstybinis universitetas
Mažiau nei milimetro aukščio kalnas! Tai yra viena dešimtis milijonų dalių aukščiau nei Mauna Kea. Vis dėlto skalėje vis tiek būtų milijardus kartų sunkiau užkopti dėl nuožmios gravitacijos. Aš pavargau lipdama kelis tūkstančius metrų čia, Žemėje, todėl manau, kad sustabdysiu savo žygių į neutronus planus.
Kitas būdas pagalvoti: Mauna Kea aukštis yra 0,08% Žemės skersmens. 1 mm kalno aukštis ant neutronų žvaigždės yra 0,000003% jo skersmens. Mažytė paauglė. Neutronų žvaigždės lygus .
Visa tai turi įdomių pasekmių. Neutronų žvaigždės linkusios greitai suktis - nuo kelių sekundžių iki kartais vos kelių milisekundžių, kad suktųsi vieną kartą. Laikui bėgant šis greitis sulėtėja, nes neutronų žvaigždė praranda sukimosi energiją dėl įvairių veiksnių. Pavyzdžiui, galingas magnetinis laukas gali nuvalyti įkrautas subatomines daleles aplinkinėje erdvėje. Tai veikia kaip parašiutas, sukurdamas tempimą, kuris sulėtina sukimąsi.
Tačiau jie taip pat gali skleisti gravitacines bangas, tiesiogine prasme purtydami erdvėlaikio audinį . Visiškai simetriškas besisukantis objektas, pvz., Sfera ar net suplota sfera, neišskiria šių bangų, tačiau bet koks nukrypimas nuo to valia juos sukurti. Tarkime, guzas neutronų žvaigždės pusėje. Tai pašalina simetriją ir sukuria gravitacines bangas . Šios bangos energiją gauna iš žvaigždės sukimosi, todėl sukūrus žvaigždės sukimasis sulėtėja.
Mes niekada neaptikome šių bangų iš besisukančios neutronų žvaigždės, tačiau mokslininkai tikisi jas kada nors pamatyti. Kalno dydis lems, kiek energijos turi bangos, todėl, jei kada nors norėsime jas aptikti, turime suprasti, kaip elgiasi neutronų žvaigždžių kalnai.
namų nuotykiai su patarimu ir oh
Be to, šie skaičiavimai yra savaime įdomūs. Neutronų žvaigždės yra žavingos ir bauginančios, o pagrindinė daugelio baisiausių reiškinių, tokių kaip magnetarai, priežastis (taip, perskaitykite apie magnetarus, jei išdrįstumėte). Taigi kuo daugiau mes juos suprantame, tuo geriau.
Ir tai tiesiog šaunu. Kalnas, mažesnis už smėlio grūdelį, bet sveriantis trilijonus ir trilijonus kartų daugiau! Visata yra tokia keista vieta, ir kuo daugiau apie ją sužinome, tuo keisčiau ir nuostabiau ji tampa.
