Neutroncsillag
A neutroncsillag egy nagyon kicsi és sűrű csillag, amely szinte teljes egészében neutronokból áll. Ezek a kis csillagok körülbelül 11-11,5 kilométer sugarúak. Tömegük körülbelül kétszerese a Napénak. Ezek a legkisebb és legsűrűbb ismert csillagok az Univerzumban. Egy szupernóvaként felrobbant hatalmas csillag maradványai.
A csillag sűrűsége olyan, mint egy atommagé. Erős mágneses terük van, 108 és 1015-ször erősebb, mint a Földé. A neutroncsillag felszínén a gravitációs mező körülbelül 2×1011-szer erősebb, mint a Földön.
Ha el akarjuk képzelni, milyen sűrű egy neutroncsillag, vegyük a Napunk teljes tömegét (amelynek átmérője 1 392 000 kilométer), és nyomjuk le olyan méretűre, hogy egy 19 kilométer átmérőjű gömbben elférjen. A sűrűséget másképp is meg lehet érteni: egy teáskanálnyi anyag a neutroncsillagból 6 milliárd tonna súlyú lenne.
A neutroncsillagok nagyon gyorsan forognak, 0,001 másodperctől akár 30 másodpercig is elfordulhatnak. Különböző típusaik vannak. Pulzárokként elektromágneses sugárzást bocsátanak ki. Más típusok a magnetárok és a kettős pulzárok.
Hőmérsékletük több mint 600 000 Kelvin fok. A megfigyelhető neutroncsillagok nagyon forróak, felszíni hőmérsékletük jellemzően 600000 K körül van.
A PSR B1509-58 pulzár, egy gyorsan forgó neutroncsillag sugárzása a közeli gázokat röntgensugárban izzóvá teszi (arany, Chandra), és megvilágítja a köd többi részét, itt infravörösben látható (kék és piros, WISE).
Egy modell, amely megmutatja, hogyan nézne ki egy neutroncsillag belülről.
Történelem
1934-ben Walter Baade és Fritz Zwicky felvetette a neutroncsillagok létezését, mindössze egy évvel azután, hogy James Chadwick felfedezte a neutront.
A szupernóva eredetét kutatva felvetették, hogy a szupernóva-robbanásokban a közönséges csillagok olyan csillagokká alakulnak át, amelyek rendkívül sűrűn elhelyezkedő neutronokból állnak, ezeket nevezték el neutroncsillagoknak. Baade és Zwicky felvetette, hogy a neutroncsillagok gravitációs kötési energiájának felszabadulása hajtja a szupernóvát: "A szupernóvafolyamatban tömeges tömeg megsemmisül".
A neutroncsillagokról azt gondolták, hogy túl halványak ahhoz, hogy észlelhetőek legyenek. Kevés munkát végeztek velük 1967 novemberéig, amikor Franco Pacini (1939-2012) rámutatott, hogy ha a neutroncsillagok forognak és nagy mágneses mezővel rendelkeznek, akkor elektromágneses hullámokat bocsátanak ki. Antony Hewish rádiócsillagász és kutatóasszisztense, Jocelyn Bell Cambridge-ben hamarosan rádióimpulzusokat észlelt a csillagokból, amelyeket ma pulzároknak neveznek.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a neutroncsillag?
V: A neutroncsillag egy nagyon kicsi és sűrű csillag, amely szinte teljes egészében neutronokból áll. Sugara körülbelül 11-11,5 kilométer, tömege pedig körülbelül kétszerese a Napénak.
K: Milyen sűrű egy neutroncsillag?
V: A csillag sűrűsége olyan, mint egy atommagé, gravitációs mezeje a felszínen 2x1011-szer erősebb, mint a Földön. Hogy ezt szemléletessé tegyük, a Napunk összes tömegét egy 19 kilométer átmérőjű gömbbe lehetne belenyomni. Egy teáskanálnyi anyag a neutroncsillagból 6 milliárd tonna súlyú lenne.
K: Milyen gyorsan forognak a neutroncsillagok?
V: A neutroncsillagok nagyon gyorsan forognak, 0,001 másodperctől akár 30 másodpercig is elfordulhatnak.
K: Milyen típusok léteznek?
V: Vannak különböző típusok, mint például pulzárok, magnetárok és kettős pulzárok, amelyek elektromágneses sugárzást bocsátanak ki, vagy erős mágneses mezővel rendelkeznek, amely 108 és 1015-ször erősebb, mint a Földön lévő mágneses mező.
K: Milyen hőmérsékletűek jellemzően?
V: A megfigyelhető neutroncsillagok nagyon forróak, és jellemzően 600000 K (600000 Kelvin-fok) körüli felszíni hőmérsékletűek.
