• Geavanceerd
  • Standaard

Een neutronenster is de meest compacte object astronomen rechtstreeks kunnen waarnemen, het pletten van een half miljoen keer de aardmassa in een bol van ongeveer 12 mijl breed, of in grootte vergelijkbaar met het Eiland Manhattan, zoals weergegeven in deze afbeelding., (Credit: NASA ‘ s Goddard Space Flight Center)

Dit diagram van een pulsar toont de neutronenster met een sterk magnetisch veld (veldlijnen in blauw) en een lichtbundel langs de magnetische as. Terwijl de neutronenster draait, draait het magnetisch veld mee, en veegt die straal door de ruimte. Als die straal over de aarde veegt, zien we het als een regelmatige lichtpuls. (Credit: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

neutronensterren worden gevormd wanneer een massieve ster zonder brandstof valt en instort., Het centrale deel van de ster – de kern – stort in en verbrijzelt elk proton en elektron tot een neutron. Als de kern van de instortende ster tussen ongeveer 1 en 3 zonsmassa ‘ s ligt, kunnen deze nieuw gecreëerde neutronen de instorting stoppen en een neutronenster achterlaten. (Sterren met een hogere massa zullen blijven instorten in zwarte gaten met een stellaire massa.)

Deze instorting laat het meest dichte object achter dat bekend is-een object met de massa van een zon die is ingedrukt tot de grootte van een stad. Deze stellaire restanten meten ongeveer 20 kilometer (12.5 mijl) in doorsnede., Een suikerklontje neutronenstermateriaal zou ongeveer 1 biljoen kilogram (of 1 miljard ton) op aarde wegen – ongeveer evenveel als een berg.

sinds neutronensterren hun bestaan als sterren begonnen, worden ze verspreid over het melkwegstelsel gevonden op dezelfde plaatsen waar we Sterren vinden. En net als sterren, ze kunnen worden gevonden door zichzelf of in binaire systemen met een metgezel.

veel neutronensterren zijn waarschijnlijk niet detecteerbaar omdat ze simpelweg niet genoeg straling uitzenden. Onder bepaalde omstandigheden kunnen ze echter gemakkelijk worden waargenomen., Een handvol neutronensterren zijn gevonden in het centrum van supernova-restanten die rustig röntgenstralen uitzenden. Maar vaker worden neutronensterren gevonden die wild draaien met extreme magnetische velden als pulsars of magnetars. In binaire systemen kunnen sommige neutronensterren gevonden worden die materialen aanwakkeren van hun metgezellen, die elektromagnetische straling uitzenden aangedreven door de gravitatieenergie van het aanwakkerende materiaal. Hieronder introduceren we twee algemene klassen van niet-Stille neutronenster-pulsars en magnetars.

Pulsars

De meeste neutronensterren worden waargenomen als pulsars., Pulsars zijn roterende neutronensterren die radiatiepulsen vertonen met zeer regelmatige intervallen die gewoonlijk variëren van milliseconden tot seconden. Pulsars hebben zeer sterke magnetische velden die deeltjes langs de twee magnetische polen laten stromen. Deze versnelde deeltjes produceren zeer krachtige lichtbundels. Vaak is het magnetisch veld niet uitgelijnd met de spin-as, dus worden die bundels van deeltjes en licht rondgeveegd terwijl de ster draait. Wanneer de straal onze zichtlijn kruist, zien we een puls-met andere woorden, we zien pulsars in-en uitschakelen terwijl de straal over de aarde veegt.,

een manier om over een pulsar te denken is als een vuurtoren. ‘S nachts straalt een vuurtoren een lichtstraal uit die door de lucht zweeft. Hoewel het licht constant schijnt, zie je de straal alleen als hij direct in jouw richting wijst. De video hieronder is een animatie van een neutronenster die het met de ster roterende magnetische veld laat zien. Halverwege verandert het gezichtspunt zodat we de lichtbundels over onze gezichtslijn kunnen zien bewegen – zo pulseert een pulsar.

uw browser ondersteunt de videotag niet. Download de film.,

Deze animatie brengt ons in een draaiende pulsar, met zijn sterke magnetische veld dat meedraait. Wolken geladen deeltjes bewegen langs de veldlijnen en hun gammastralen worden als een vuurtorenbaken door de magnetische velden gestraald. Als onze zichtlijn in de straal beweegt, zien we de pulsaties eenmaal elke rotatie van de neutronenster. (Credit: NASA/ Goddard/CI Lab)

Magnetars

een ander type neutronenster wordt een magnetar genoemd., In een typische neutronenster is het magnetisch veld biljoenen keer dat van het magnetische veld van de aarde, maar in een magnetar is het magnetisch veld nog eens 1000 keer sterker.

bij alle neutronensterren is de korst van de ster samen met het magnetisch veld vergrendeld, zodat elke verandering in de ene ster de andere beïnvloedt. De korst staat onder enorme druk en een kleine beweging van de korst kan explosief zijn. Maar omdat de korst en het magnetische veld verbonden zijn, rimpelt die explosie door het magnetische veld., In een magnetar, met zijn enorme magnetisch veld, zorgen bewegingen in de korst ervoor dat de neutronenster een enorme hoeveelheid energie vrijmaakt in de vorm van elektromagnetische straling. Een magnetar genaamd SGR 1806-20 had een uitbarsting waarbij in een tiende van een seconde meer energie vrijkwam dan de zon de laatste 100.000 jaar heeft uitgestraald!

een breuk in de korst van een sterk gemagnetiseerde neutronenster, die hier in de weergave van een kunstenaar wordt weergegeven, kan uitbarstingen van hoge energie veroorzaken. (Credit: NASA ‘ s Goddard Space Flight Center / S., Wiessinger)

tekst bijgewerkt: maart 2017