ستاره نوترونی چیست و چگونه تشکیل می شود؟ با رسانه راه شیری همراه باشید تا به بررسی این جرم آسمانی بپردازیم.
ستاره نوترونی چیست؟
در مطالب قبلی در مورد ستاره ها صحبت کردیم و گفتیم هسته ستاره های پر جرم (که 4 تا 8 برابر خورشید جرم دارند) در یک انفجار ابرنواختری می توانند تبدیل به یک جرم آسمانی خاص به نام ستاره نوترونی شوند. در واقع ستاره نوترونی یک جسم بسیار چگال و داغ است که در یک انفجار ابرنواختری از هسته یک ستاره پر جرم باقی می ماند.
ستارگان نوترونی بسیار ریز هستند و فقط حدود 7 تا 15 مایل (10 تا 25 کیلومتر) عرض دارند یا تقریباً به اندازه یک شهر بزرگ. آنها به قدری متراکم هستند که تکه ای از آنها به اندازه یک دانه شن، جرمی به اندازه یک هواپیمای مسافربری بزرگ دارد.
از آنجایی که ستارگان نوترونی بسیار فشرده هستند، گرانش بسیار قوی تولید می کنند: وزن جسمی روی سطح ستاره نوترونی 100 میلیارد برابر بیشتر از روی زمین است. در حالی که ماده معمولی، از اتم ها (که حاوی فضای خالی زیادی هستند) ساخته شده است، ستاره های نوترونی از مواد بسیار فشرده تری تشکیل شده اند که عمدتاً از ذرات زیر اتمی به نام نوترون هستند.
ستاره نوترونی جسمی بسیار چگال، کروی و در حال چرخش (بعضی از آنها 700 بار در ثانیه میچرخند) است که دمای سطح آن حدود 1080000 درجه فارنهایت (600000 درجه سانتیگراد) است. به دلیل گرانش بسیار بالا، سطح آن فوق العاده صاف (مانند یک گوی صیقلی) است، بلندترین “کوه های” آن بیش از 1/5 اینچ (5 میلی متر) ارتفاع ندارند. ستاره های نوترونی پرتوهایی از تابش الکترومغناطیسی تولید می کنند که می تواند نور، امواج رادیویی، اشعه ایکس یا پرتوهای گاما باشد.
قلب سحابی خرچنگ
در مرکز سحابی خرچنگ یک ستاره نوترونی قرار دارد که 30 بار در ثانیه می‌چرخد و کولاکی از ذرات را از سطح خود و نیز پرتوهای تشعشع را از قطب‌هایش بیرون می راند . در این تصویر که توسط رصدخانه اشعه ایکس چاندرا گرفته شده است، ساختارهای حلقه مانند در اطراف تپ اختر (نقطه آبی-سفید مرکزی) امواج ضربه ای هستند که توسط بادی از ذرات پرسرعت که در محیط سحابی می وزد، تولید شده اند.
تپ اختر
ستاره‌های نوترونی همانطور که میچرخند و پرتوهای تابشی خود را در فضا پراکنده می کنند، مانند فانوس‌های دریایی آسمانی به نظر می رسند. اگر حداقل یکی از پرتوهای تابشی در نقطه ای از هر چرخش به سمت زمین باشد، آنگاه از زمین به صورت مجموعه ای از پالس های تابشی قابل تشخیص خواهد بود.
ستارگان نوترونی که از این طریق قابل تشخیص باشند، تپ اختر نامیده می شوند و زمان بندی سیگنال های خاموش/روشن آنها دقتی قابل مقایسه با ساعت اتمی دارد. اولین تپ اختر در سال 1967 کشف شد، اما امروزه بیش از 2000 مورد در کهکشان راه شیری و کهکشان های نزدیک شناخته شده است.
تپ اختر 3C58
این تصویر که با دوربینی که اشعه ایکس را تشخیص می دهد گرفته شده است، بقایای یک انفجار ابرنواختر باستانی را نشان می دهد. ناحیه مرکزی روشن (آبی رنگ) یک تپ اختر را نشان می دهد که تا حدی توسط گازی که پرتوهای ایکس ساطع می کند پوشیده شده است. پرتوهای ایکس ساطع شده از این تپ اختر، تریلیون ها مایل به طرفین گسترش می یابد و در سایر موادی که از ابرنواختر باقی انده است، الگوهای حلقوی ایجاد می کند که در عکس با رنگ آبی و قرمز نشان داده شده است.
