Αστέρες Νετρονίων
Περιγραφή
Αστέρας νετρονίων ονομάζεται η μια από τις τρείς μορφές των μόνιμων τελικών υπολειμμάτων της εξελίξεως ενός αστέρα : είναι το ένα είδος <<αστρικού πτώματος>> (τα άλλα δυο είναι ο λευκός νάνος και η μαύρη τρύπα). Ο αστέρας νετρονίων σχηματίζεται απ' τη βαρυτική κατάρρευση ενός αστέρα μεγάλης μάζας μετά από μια έκρηξη υπερκαινοφανούς τύπου ΙΙ, και ίσως τύπων Ια και Ιb. Ο μέσος αστέρας νετρονίων εχει μάζα ανέμεσα σε 1,35 και 2,1μάζες Ήλιου (1,4 Μο<Μ<3,2 Μο) όπου Μο=Μάζα ηλίου. Η σύλληψη της έννοιας ενός αστέρα αποτελούμενου εξ ολοκλήρου από νετρόνια ανοίκει στους φυσικούς Oppenheimer και Volkoff. Η ακτίνα του κυμαίνεται από 10-20 χλμ. Επομένως ο όγκος του είναι τρισεκατομμύρια φορές μικρότερος από τον ηλιακό και άρα η μέση πυκνότητα της ύλης του κυμαίνεται από 8x10^(15) έως 2x10^(15) g/cm^(3).
Μηχανισμός
Όταν η ύλη ενός μελλοθάνατου άστρου μάζας M>1,4 Mo συμπιεσθεί λόγω της συνεχούς συστολής τόσο ώστε η πυκνότητά του να υπερβεί ρ=10^8 g/cm^3,(ενώ έχει ακτίνα μόνο μερικών χιλιομέτρων ζυγίζει εκατομμύρια φορές όσο η γή) η ταχύτητα των εκφυλισμένων ηλεκτρονίων πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός και η ενέργειά τους αυξάνεται δραματικά, οπότε προκαλεί την έναρξη της αντίστροφης διάσπασης β : ένα ταχύτατο ηλεκτρόνιο συγκρούεται με ένα πρωτόνιο του πυρήνα και αυτό μετατρέπεται σε νετρόνιο και ελκύει και ένα χαμηλής ενέργειας φωτόνιο (φώς). Άρα τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια μειώνονται ενώ έχουμε συνεχή αύξηση των νετρονίων. Έτσι όμως μειώνεται και η πίεση που ασκούσαν τα ηλεκτρόνια, οπότε οι δυνάμεις της βαρύτητας υπερισχύουν και ο αστέρας συστέλλεται.
Όταν η πυκνότητα του άστρου φτάσει στην τιμή ρ=3x10^14 g/cm^3 και την ξεπεράσει, αυτό αποτελείται πια από μια θάλασσα εκφυλισμένων νετρονίων των οποίων η πίεση και οι μεταξύ τους απωστικές δυνάμεις κάνουν το αστέρι πρακτικά ασυμπίεστο. (Η συμπίεσή του είναι 10^22 φορές μεγαλύτερη του χάλυβα.) Το αστέρι σε αυτή τη φάση βρίσκεται σε ισορροπία: ούτε διαστέλλεται ούτε συστέλλεται. Έτσι έχει δημιουργηθεί ένας αστέρας νετρονίων : έχει διάμετρο 10-30 Κm και θερμοκρασια 2x10^9 K.
Περιγραφή
Αστέρας νετρονίων ονομάζεται η μια από τις τρείς μορφές των μόνιμων τελικών υπολειμμάτων της εξελίξεως ενός αστέρα : είναι το ένα είδος <<αστρικού πτώματος>> (τα άλλα δυο είναι ο λευκός νάνος και η μαύρη τρύπα). Ο αστέρας νετρονίων σχηματίζεται απ' τη βαρυτική κατάρρευση ενός αστέρα μεγάλης μάζας μετά από μια έκρηξη υπερκαινοφανούς τύπου ΙΙ, και ίσως τύπων Ια και Ιb. Ο μέσος αστέρας νετρονίων εχει μάζα ανέμεσα σε 1,35 και 2,1μάζες Ήλιου (1,4 Μο<Μ<3,2 Μο) όπου Μο=Μάζα ηλίου. Η σύλληψη της έννοιας ενός αστέρα αποτελούμενου εξ ολοκλήρου από νετρόνια ανοίκει στους φυσικούς Oppenheimer και Volkoff. Η ακτίνα του κυμαίνεται από 10-20 χλμ. Επομένως ο όγκος του είναι τρισεκατομμύρια φορές μικρότερος από τον ηλιακό και άρα η μέση πυκνότητα της ύλης του κυμαίνεται από 8x10^(15) έως 2x10^(15) g/cm^(3).
Μηχανισμός
Όταν η ύλη ενός μελλοθάνατου άστρου μάζας M>1,4 Mo συμπιεσθεί λόγω της συνεχούς συστολής τόσο ώστε η πυκνότητά του να υπερβεί ρ=10^8 g/cm^3,(ενώ έχει ακτίνα μόνο μερικών χιλιομέτρων ζυγίζει εκατομμύρια φορές όσο η γή) η ταχύτητα των εκφυλισμένων ηλεκτρονίων πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός και η ενέργειά τους αυξάνεται δραματικά, οπότε προκαλεί την έναρξη της αντίστροφης διάσπασης β : ένα ταχύτατο ηλεκτρόνιο συγκρούεται με ένα πρωτόνιο του πυρήνα και αυτό μετατρέπεται σε νετρόνιο και ελκύει και ένα χαμηλής ενέργειας φωτόνιο (φώς). Άρα τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια μειώνονται ενώ έχουμε συνεχή αύξηση των νετρονίων. Έτσι όμως μειώνεται και η πίεση που ασκούσαν τα ηλεκτρόνια, οπότε οι δυνάμεις της βαρύτητας υπερισχύουν και ο αστέρας συστέλλεται.
Όταν η πυκνότητα του άστρου φτάσει στην τιμή ρ=3x10^14 g/cm^3 και την ξεπεράσει, αυτό αποτελείται πια από μια θάλασσα εκφυλισμένων νετρονίων των οποίων η πίεση και οι μεταξύ τους απωστικές δυνάμεις κάνουν το αστέρι πρακτικά ασυμπίεστο. (Η συμπίεσή του είναι 10^22 φορές μεγαλύτερη του χάλυβα.) Το αστέρι σε αυτή τη φάση βρίσκεται σε ισορροπία: ούτε διαστέλλεται ούτε συστέλλεται. Έτσι έχει δημιουργηθεί ένας αστέρας νετρονίων : έχει διάμετρο 10-30 Κm και θερμοκρασια 2x10^9 K.
Πηγές: Γούδη Χ. <<ΑΣΤΕΡΕΣ ΚΑΙ ΜΕΣΟΑΣΤΡΙΚΗ ΥΛΗ>>
Wikipedia
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου