National Aeronautics and Space Administration (Dansk)

• Advanced
• Grundlæggende

En neutronstjerne er det tætteste objekt kan astronomerne observere direkte, knusning en halv million gange Jordens masse i en kugle omkring 12 miles på tværs, eller svarer i størrelse til Manhattan Island, som vist i denne illustration., (Kredit: NASAs Goddard Space Flight Center)

dette diagram over en pulsar viser neutronstjernen med et stærkt magnetfelt (feltlinjer vist i blåt) og en lysstråle langs den magnetiske akse. Når neutronstjernen drejer, drejer magnetfeltet med det og fejer denne stråle gennem rummet. Hvis denne stråle fejer over Jorden, ser vi det som en regelmæssig lyspuls. (Kredit: NASA / Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

neutronstjerner dannes, når en massiv stjerne løber tør for brændstof og kollapser., Den meget centrale region af stjernen-kernen-kollapser, knusning sammen hver proton og elektron i en neutron. Hvis kernen i den kollapsende stjerne er mellem omkring 1 og 3 solmasser, kan disse nyoprettede neutroner stoppe sammenbruddet og efterlade en neutronstjerne. (Stjerner med højere masser vil fortsætte med at kollapse i stjernernes masse sorte huller.)

dette sammenbrud efterlader det mest tætte objekt kendt – et objekt med massen af en sol klemt ned til størrelsen af en by. Disse stjernernes rester måler omkring 20 kilometer (12,5 miles) på tværs., En sukkerterning af neutronstjernemateriale ville veje omkring 1 billioner kilo (eller 1 milliard tons) på jorden – omtrent lige så meget som et bjerg.da neutronstjerner begyndte deres eksistens som stjerner, findes de spredt over hele galaksen på de samme steder, hvor vi finder stjerner. Og som stjerner kan de findes af sig selv eller i binære systemer med en ledsager.

mange neutronstjerner kan sandsynligvis ikke påvises, fordi de simpelthen ikke udsender tilstrækkelig stråling. Men under visse betingelser kan de let observeres., Der er fundet en håndfuld neutronstjerner, der sidder ved centrene af supernovarester, der stille udsender røntgenstråler. Men oftere findes neutronstjerner, der spinder vildt med ekstreme magnetfelter som pulsarer eller magnetarer. I binære systemer, nogle neutronstjerner kan findes accreting materialer fra deres ledsagere, udsender elektromagnetisk stråling drevet af gravitationsenergien af accreting materiale. Nedenfor introducerer vi to generelle klasser af ikke-stille neutronstjerne-pulsarer og magnetarer.

pulsarer

de fleste neutronstjerner observeres som pulsarer., Pulsarer er roterende neutronstjerner observeret at have impulser af stråling med meget regelmæssige intervaller, der typisk spænder fra millisekunder til sekunder. Pulsarer har meget stærke magnetfelter, som tragt stråler af partikler ud langs de to magnetiske poler. Disse accelererede partikler producerer meget kraftige lysstråler. Ofte er magnetfeltet ikke justeret med spinaksen, så disse stråler af partikler og lys fejes rundt, når stjernen roterer. Når strålen krydser vores synslinie, ser vi en puls – med andre ord, vi ser pulsarer tænde og slukke, når strålen fejer over jorden.,

en måde at tænke på en pulsar er som et fyrtårn. Om natten udsender et fyrtårn en lysstråle, der fejer hen over himlen. Selvom lyset konstant skinner, ser du kun strålen, når den peger direkte i din retning. Videoen nedenfor er en animation af en neutronstjerne, der viser magnetfeltet, der roterer med stjernen. Halvvejs igennem ændres synspunktet, så vi kan se lysstrålerne feje over vores synslinie – sådan pulserer en pulsar.

Magnetars

en anden type neutronstjerne kaldes en magnetar., I en typisk neutronstjerne er magnetfeltet billioner gange Jordens magnetfelt; i en magnetar er magnetfeltet imidlertid yderligere 1000 gange stærkere.

i alle neutronstjerner er stjernens skorpe låst sammen med magnetfeltet, så enhver ændring i den ene påvirker den anden. Skorpen er under en enorm mængde belastning, og en lille bevægelse af skorpen kan være eksplosiv. Men da skorpen og magnetfeltet er bundet, krusninger denne eksplosion gennem magnetfeltet., I en magnetar med sit enorme magnetfelt får bevægelser i skorpen neutronstjernen til at frigive en enorm mængde energi i form af elektromagnetisk stråling. En magnetar kaldet SGR 1806-20 havde et udbrud, hvor den på en tiendedel af et sekund frigav mere energi, end Solen har udsendt i de sidste 100.000 år!

Et brud i jordskorpen af en meget magnetiseret neutronstjerne, som er vist her i en kunstners gengivelse, kan udløse høj-energi vulkanudbrud. (Kredit: NASAs Goddard Space Flight Center / S., Textiessinger)

tekst opdateret: Marts 2017