elita nebezpečná, jak najít neutronové hvězdy


Odpověď 1:

To záleží na tom, zda je neutronová hvězda izolovaná nebo ne. Více než jeden konečný osud je možný, pokud má společníka, nebo pokud neutronová hvězda podstoupí nějakou srážku.

Pokud je neutronová hvězda izolována, bude velmi postupně ochlazovat. Nemůže získat žádnou hmotu a je již stabilizována proti dalšímu gravitačnímu kolapsu tlakem toho, co je s největší pravděpodobností téměř zdegenerovaný Fermiho plyn podivné, nahoru a dolů kvarkové hmoty a elektronů v jejím jádru.

Po určitou dobu bude samozřejmě vyzařovat energii jako pulzar, a to jak v pulzech, tak v kontinuálním rentgenovém spektru. Předpokládá se však, že izolované neutronové hvězdy budou díky tomuto záření rotovat poměrně rychle.

Ale to, co se zde ignoruje, je, že všechny neutronové hvězdy se rodí opravdu velmi horké: jádro hvězdy, která podstoupí supernovu typu II, je to, co rodí neutronovou hvězdu, a při svém narození může dosáhnout teploty asi 10– 20 MeV, nebo tak.

Velká část tohoto počátečního tepla je vyzařována velmi rychle, protože takové teploty jsou dostatečně vysoké, aby vytvořily páry elektron-pozitron, a ty se pak zničí, příležitostně do antineutrin a neutrin, která pak transportují energii z umírajícího jádra hvězdy v obrovský výbuch.

Tato počáteční dávka neutrin a anti-neutrin vychází v časovém měřítku 1–2 sekundy a jsou zde další neutrina, která vycházejí, když se hvězda uvolňuje směrem k neutronové hmotě.

Potom, pravděpodobně v časovém měřítku 10 sekund nebo tak, vnitřní jádro přechází do podivných kvarků nahoru a dolů slabými interakcemi a dalo by se očekávat, že uvolní další velký výbuch neutrin.

I po této době však izolovaná neutronová hvězda zůstane velmi jasným zdrojem neutrin, pravděpodobně stovky miliard let, protože neutrina mohou být stále vytvářena určitými procesy vyššího řádu, i když uvnitř hvězdy je zdegenerovaná hmota. Tyto procesy jsou však pomalé, takže tato fáze chlazení bude trvat velmi dlouho.

Takže pokud se nikdy nesrazí s ničím jiným, bude se jen postupně otáčet a vyzařovat neutrina a ochladit - možná na sto miliard let nebo déle, pokud nebude zasahovat baryonový rozpad.

Výsledkem je postupné snižování entropie jádra hvězdy v důsledku pomalého ochlazování a kolapsu, ale nárůst entropie vesmíru jako celku, jakmile se zohlední entropie veškerého záření.

Neutronová hvězda, která má společníka, na druhé straně může mít velmi odlišný osud. Pokud je jeho společníkem obyčejná hvězda a orbitální parametry jsou správné, což znamená dostatečně blízko, pak je možné, aby na neutronovou hvězdu od jejího společníka došlo k narůstání hmoty - toto, pokud bude pokračovat dostatečně dlouho, nakonec způsobí neutronová hvězda, aby se stala příliš hustou ve svém jádru, než aby ji kvarková hmota už podporovala.

Pokud k tomu dojde, pak se neutronová hvězda zhroutí do černé díry a veškerá její entropie spolu s entropií generovanou při kolapsu půjde do entropie černé díry spojené s povrchem horizontu černé díry podle Bekensteina.

Při pohledu na několik málo dobře stanovených hmot pro neutronové hvězdy, které byly změřeny, se zdá, jako by to byl nejčastěji osud neutronových hvězd, kterým se podaří zůstat v binárních systémech, a že mezní hmotnost neutronové hvězdy je v pořádku 1,45–1,65 solárních hmot. Existuje několik známých odlehlých hodnot poblíž 2 slunečních hmot, ale zbytek leží v docela úzkém pásmu. Takže bych měl podezření, že „hmota Chandrasekhar“ pro neutronové hvězdy se blíží 1,55 hmotám Slunce.

Pokud je neutronová hvězda v dvojhvězdě s jiným kompaktním objektem, bílým trpaslíkem, neutronovou hvězdou nebo černou dírou, pak bude systém postupně emitovat gravitační záření, když obíhá a nakonec oba společníci padnou do sebe, s největší pravděpodobností vytvoří černý otvor.

Entropie opět vstupuje do gravitačního záření plus povrchová entropie konečné černé díry po dokončení konečného sloučení.

Takové sloučení patří k nejenergetičtějším událostem, jaké se kdy ve vesmíru mohly stát - velmi velká část celkové hmotnosti může přejít do gravitačního záření.

Pak, pokud má Stephen Hawking pravdu - veškerá tato entropie vychází velmi, velmi pomalu, protože tepelné záření z povrchu černé díry, které nakonec exploduje, protože poslední z Hawkingova záření vychází extrémně rychle a nezanechává za sebou nic než moře moře za předpokladu, že kosmologové skutečně mají pravdu, že se univerzální expanze zrychluje.

Celá entropie přejde do těchto částic a gravitačních vln, pokud mají pravdu.

Konečný stav vesmíru by byl jako domnělá smrt lorda Kelvina.

Téměř všechny hvězdy ve všech galaxiích se budou spirálovitě spirálovat do centrálních superhmotných černých děr z dlouhodobého hlediska díky gravitačnímu záření a pak se tyto černé díry odpaří pryč v neuvěřitelně dlouhém časovém měřítku. K tomu je zapotřebí mnoho, mnoho bilionů let.

Ale izolovaná neutronová hvězda - řekněme nějaká, která se tam nějak vznáší, mezi galaxiemi, by po sobě zanechala jen velmi chladný neutronový hvězdný škvára, pokud by se baryony nikdy nerozpadly.

Umírá jen velmi pomalu ochlazováním: entropie sítě se zvyšuje díky záření, které ji ochlazuje.


Odpověď 2:

Neutronová hvězda se nevyvíjí. Jenom se ochlazuje vyzařováním záření. Takže ponecháno na sebe, nikdy by „nezemřelo“, jen by bylo stále chladnější a chladnější. Proces ochlazování je ale pomalý, protože neutronové hvězdy se rodí velmi horké (koneckonců jsou to jádra velkých hvězd, která byla během zhroucení dodatečně stlačena a zahřátá), ale mají malou plochu, přes kterou mohou toto teplo vyzařovat . Nakonec po velmi dlouhé době vám zůstane studená neutronová hvězda, která neprodukuje žádné významné záření, ale stále zůstává neutronovou hvězdou.

Napadají mě dva způsoby, jak může neutronová hvězda „zemřít“ (kromě srážky s jiným masivním objektem):

  1. Pokud neutronová hvězda akumuluje hmotu, pak může nakonec překročit mezní hmotu (Tolman – Oppenheimer – Volkoffův limit - Wikipedia) a zhroutit se.
  2. Teoreticky se neutronová hvězda může narodit s hmotností nad limitem TOV, ale může být stabilizována rychlou rotací. Neutronové hvězdy se obvykle rodí rychle rotující (protože kolabující hvězda se obvykle otáčí a zachování momentu hybnosti způsobuje zrychlení rotace během kolapsu), ale tato rotace se postupně zpomaluje v důsledku interakce jejich magnetického pole s mezihvězdným médiem. Takže opět teoreticky je možné, že v určitém okamžiku bude rotace takové neutronové hvězdy příliš pomalá, aby ji stabilizovala, a hvězda se zhroutí.

V obou případech by kolaps pravděpodobně vedl k černé díře. Pravděpodobně proto, že by mezi neutronovou hvězdou a černou dírou mohly být nějaké další stabilní stavy

Quark hvězda

. Ale opravdu nevíme, zda takové státy existují.


Odpověď 3:

Normální hvězda je velká koule plynu, její gravitace ji spojuje a snaží se ji zhroutit. Ve skutečnosti se to drží, protože je to opravdu, opravdu horké. Stejným způsobem, že když je plyn horký, rozšiřuje teplotu hvězdy, což mu umožňuje expandovat a zůstat poměrně velký. Když hvězda opravdu zestárne, může explodovat a nakonec spálí většinu svého paliva a trochu se ochladí. Začíná se hroutit pod svou vlastní gravitací. Hvězdy, které jsou dostatečně hmotné, začínají drtit protony a elektrony a vytvářet neutrony. Ty tvoří obrovské atomové jádro o velikosti hvězdy, v podstatě jen neutrony, neutronová hvězda je. Normální hvězda se může zhroutit do neutronové hvězdy. Pokud neutronová hvězda pomalu sbírala více a více hmoty, mohla by se znovu zhroutit, čímž by se neutrony nedokázaly uživit. Začalo by se to společně drtit a bylo by to tak těžké a husté, že by se to změnilo v černou díru. Černá díra je místo, kde na jednom místě získáte tolik hmoty, že natáhne prostor natolik, že ani světlo nemůže uniknout, k tomu dojde bez ohledu na vnitřní strukturu černé díry. O vnitřnostech černých děr nic nevíme a ve skutečnosti nebudou mít vliv na nikoho mimo černou díru, takže pokud můžeme říct, černá díra je tak daleko, jak se může cokoli zhroutit.

DĚKUJI


Odpověď 4:

Neexistuje jasný mechanismus pro úplné rozptýlení neutronové hvězdy, ale existuje mechanismus, který způsobuje ztrátu hmoty z těchto hvězd. Je zodpovědný za většinu chlazení, které neutronové hvězdy zažívají po svém vzniku. Neutrina.

Neutronová hvězda není navzdory jménu zcela složena z neutronů. Mezi neutrony a protony + elektrony existuje určitá rovnováha, přičemž asi 10% hmoty tvoří protony a 90% neutrony (v závislosti na hloubce / tlaku a mnoha složitých věcech). p + e ^ - \ rightarrow n + \ nu

n \ rightarrow p + e ^ - + \ bar {\ nu}

Všimněte si, že se jedná o rovnováhu, takže v určitém okamžiku se z malého počtu neutronů stanou protony a elektrony a z některých protonů a elektronů neutrony. Ale při KAŽDÉM způsobu se produkují některá neutrina, která mohou z neutronové hvězdy úplně uniknout (i když mohou být znovu zachycena i v jiných reakcích, které sem nezahrnuji).

Neutrina, která každému uniknou, nesou malé množství energie od neutronové hvězdy. Takže vzhledem k téměř nekonečné délce času (podobně jako životnost černé díry) se to sčítá. Je to moje nejlepší projekce, jak by se neutronová hvězda mohla „odpařit“, ale neprovedl jsem výpočty, abych zjistil, jak matematika jde. Byla by to ale velmi dlouhá doba!


Odpověď 5:

pro krátkou odpověď na tuto otázku, z čehož nevyplývá, že ostatní odpovídají na pochopení fyziky.

Zjednodušeně řečeno to znamená, že procesem je jaderná fúze atomů vodíku, která tvoří hvězdu, první prvek v periodické tabulce. fúzujte dohromady a vytvořte atom se 2 elektrony, což je helium. když hvězda již nemá vodík, aby se spojila, má se za to, že jí došlo palivo. Podobně jako u automobilu, kterému dochází benzín, se auto zdá být mrtvé. Podobně jako u hvězdy, když je vodík zcela spotřebován, je to potenciálně považováno za mrtvé. V jakém bodě se může stát více věcí, které by nás zavedly do astrofyziky, protože ostatní odpovědi před tímto vás mohou plně vyplnit, ale v podstatě bez jaderné fúze váha zbytkové hmoty již nemůže odolat a my začneme chladnout a už nebude probíhat jaderné štěpení uvnitř jeho já, které je považováno za umírajícího nebo otce bez schopnosti udržovat a vyrábět energii na tepelné úrovni. 44 zkoumá toto přečtení některých dalších odpovědí kolegů o formacích neutronových hvězd, černých dírách a super Novi. Jedná se o obecný konečný výsledek smrti hvězdy


Odpověď 6:

Jak je známo, neutronová hvězda vzniká v důsledku asupernovy, když zbývající hmota se blíží 1,4 našeho Slunce, kde její poloměr je asi 11,5 km. Pod takovou kondenzovanou hmotou je veškerá hmota oddělena do neutronů a podle principu vyloučení neutron bude pod takzvaným degeneračním tlakem, který se staví proti gravitaci a udržuje velikost přibližně 11,5 km. Nyní, když energie paliva v důsledku jaderné fúze klesá s postupem času (doba života), hmota neutranové hvězdy vyhovovala spíše menší velikosti, neutronová hvězda se stává černou dírou. Obecně se tak neutronová hvězda rodí a umírá.


Odpověď 7:

Pokud nikdy neshromáždí dostatek extra hmoty, aby se z ní stala černá díra, mohla by se nakonec „točit dolů“; ale jediný mechanismus ztráty hmoty, který mě napadne, by byl, kdyby občasný neutron měl dostatek „kopu“, aby vystoupil dostatečně vysoko z gravitační studny, aby se rozpadl zpět na proton a elektron a elektronové antineutrino; přinejmenším antineutrino by bylo schopné úplně uniknout. Pak, pokud elektron také neunikl, obě nabité částice spadnou zpět do gravitační jámy a pravděpodobně se znovu spojí, aby vytvořily neutron, emitující elektronové neutrino, které by také mohlo uniknout. Je tedy možné (myslím), že neutronové hvězdy by se mohly pomalu rozpadat samostatným „odpařováním“ neutrin-antineutrinových párů.


Odpověď 8:

Neutronová hvězda nebo pulzar je zhroucené jádro mrtvé hvězdy. Neexistuje pro ně žádný mechanismus k vytváření energie, kromě interakce s okolními plyny. Když okolní plyny padají na povrch, jsou vysoce koncentrovanými magnetickými poli směrovány na magnetické póly a zahřívají se a vytvářejí elektromagnetické pulsy (fotony). Vzhledem k tomu, že magnetické póly nejsou nutně, a ve většině případů ne, seřazené podle osy otáčení, jsou tyto fotony emitovány v rotujících paprskech. Pokud jsme náhodou na jednom ze dvou kuželů vyzařování, detekujeme pulzující paprsek, proto byl použit název pulsaru.

Když jsou plyny kolem neutronové hvězdy vyčerpány, zbývá jen temná koule neutronů plovoucí ve vesmíru. Je však stále označován jako neutronová hvězda.


Odpověď 9:

Chápu, že Neutronové hvězdy jsou již mrtvé. Když naše Slunce zemře, bude to horký hustý uhlík, který se pomalu ochladí, dokud nebude tma a zima. Neutronová hvězda je záblesk hmotnější hvězdy. Dost masivní na to, aby komprimovala hmotu do neutronů, ale ne natolik masivní, aby se zhroutila do černé díry, které byly také považovány za mrtvé hvězdy. Ale protože černé díry se mohou spojit a stát se z nich obrovské černé díry ve středech galaxií; zdá se, že mají život po smrti (zombie, chcete-li).


Odpověď 10:

Pokud se protony nerozkládají, pak po dostatečném vychladnutí, aby nevyzařovaly neutrina, budou neutronové hvězdy stabilní proti všemu kromě kvantového tunelování, stejného mechanismu, který produkuje Hawkingovo záření z černých děr.


Odpověď 11:

Neutronová hvězda ponechaná svým vlastním zařízením je možná nejstabilnější makrostrukturou ve vesmíru. Neexistuje žádný fakt, který by naznačoval, že jde o něco jiného než nesmrtelného.