İle ABD Enerji Bakanlığı
31 Aralık 2021
Bir nötron yıldızı, yaşamına güneş kütlesinin yaklaşık 7 ila 20 katı arasında bir yıldız olarak başlar. Bu tür bir yıldızın yakıtı bittiğinde, kendi ağırlığı altında çökerek çekirdeğini ezer ve bir süpernova patlamasını tetikler. Geriye kalan, yalnızca karşısında bir şehir büyüklüğünde, ancak içine sıkıştırılmış güneş kütlesinin iki katı kadar olan ultra yoğun bir küredir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi Kavramsal Görüntü Laboratuvarı
Dev bir yıldız, bir süpernovada öldüğünde birkaç olası kaderle karşı karşıya kalır. O yıldız ya tamamen yok edilebilir, Kara delikveya bir ol nötron yıldızı. Sonuç, ölmekte olan yıldızın kütlesine ve yıldızlar bir süpernovada patladığında ne olacağını şekillendiren diğer faktörlere bağlıdır.
Nötron yıldızları, evrendeki en yoğun nesneler arasındadır. Ortalama olarak sadece 12 mil çapındadırlar, ancak bir nötron yıldızından 72.000 kat daha büyük olan güneşimizden daha yoğundurlar. Nötron yıldızları, bu yıldızların içindeki çoğu pozitif yüklü proton ve negatif yüklü elektronların bir araya gelerek yüksüz nötronları oluşturacak kadar güçlü yerçekimine sahip oldukları için isimlerini aldılar.
Bu simülasyon, iki yoğun nötron yıldızının çarpışmasını gösteriyor. Çarpışma, manyetize gaz girdabının yörüngesinde dönen bir kara delik oluşturdu. Bazı maddeler, ağır elementler ve ışık parlamaları oluşturacak enerjik jetler ve rüzgarlarda ortaya çıkar. Kredi: Resim A. Tchekhovskoy, R. Fernandez, D. Kasen’in izniyle
Nötron yıldızları yeni ısı üretmez. Ancak, oluştuklarında inanılmaz derecede sıcaktırlar ve yavaşça soğurlar. Ortalama olarak gözlemleyebildiğimiz nötron yıldızları yaklaşık 1.8 milyon derece Fahrenhayt, Güneş için yaklaşık 9,900 Fahrenheit derecesine kıyasla.
Nötron yıldızlarının evrende önemli bir rolü vardır. Son araştırmalar, nötron yıldızı çarpışmalarının, evrenin altın ve uranyum gibi ağır elementlerin ana kaynaklarından biri olduğunu gösteriyor. İster bir nötron yıldızı çarpışması, ister bir süpernova, ister yıldızların yanması ya da Büyük patlama, nükleosentez denir.
Hızlı gerçekler
- Bir nötron yıldızının muazzam yoğunluğu, bir çay kaşığı nötron yıldızı malzemesinin 10 milyon ton ağırlığında olacağı anlamına gelir.
- Çapı sadece 12 mil kadar olan bir nötron yıldızı, Chicago sınırları içine sığabilir.
- Nötron yıldızlarının etraflarında olağanüstü güçlü manyetik alanlar vardır.
- Nötron yıldızları, açısal momentumun korunumu nedeniyle son derece hızlı dönerler.
- Birçok nötron yıldızı, yaydıkları periyodik (ya da darbeli) radyo dalgaları aracılığıyla gözlemlenir (bunlara pulsar denir).
- Nötron yıldızı çarpışmaları küçük bir mesele değildir. Olay, Güneş’imizin enerjisinin yüz milyonlarca katı eşdeğerini serbest bırakır ve uzay-zamanı çarpıtır. yerçekimi dalgaları.
DOE Bilim Ofisi: Nötron Yıldızı Araştırmalarına Katkılar
DOE Office of Science Nükleer Fizik programı, nükleer astrofizik araştırmalarını desteklemektedir. Bu bilimsel disiplin, kozmostaki nötron yıldızlarını ve diğer nesneleri anlamamıza yardımcı olur. İki üniversite merkezli DOE Mükemmeliyet Merkezi (Texas A&M Üniversitesi’ndeki Cyclotron Enstitüsü ve Triangle Üniversiteleri Nükleer Laboratuvarı) nükleer astrofizik çalışmalarında uzmanlaşmıştır. DOE ayrıca Big Bang, yıldızlar, süpernovalar ve nötron yıldızı birleşmeleri ve bunların element kaynakları olarak rolleri hakkındaki araştırmaları finanse eder. DOE Bilim Ofisi’ndeki Nükleer Fizik programı, nötron yıldızı çarpışmalarının süper bilgisayar modellerini üreten araştırmaları finanse etti. DOE ayrıca DOE’nin Jefferson Laboratuvarı’ndaki deneyler
çekirdeklerdeki nötronların dağılımını ölçerek, bize nötron yıldızlarının fiziğini ve yoğun nükleer maddenin özelliklerini anlatır. Yoğun nükleer maddenin ve nötronca zengin maddenin özelliklerini incelemek de çalışmanın amacının bir parçasıdır. Nadir İzotop Kirişler için Tesis ve Argonne Tandem Linac Hızlandırıcı Sistemi, her ikisi de DOE Office of Science kullanıcı tesisleri.