• Advanced
  • Basic

en neutronstjärna är det tätaste objektet astronomer kan observera direkt, krossar en halv miljon gånger jordens massa till en sfär ca 12 miles över, eller liknande i storlek till Manhattan Island, som visas i denna illustration., (Credit: NASA ’ s Goddard Space Flight Center)

detta diagram över en pulsar visar neutronstjärnan med ett starkt magnetfält (fältlinjer som visas i blått) och en ljusstråle längs magnetaxeln. När neutronstjärnan snurrar, snurrar magnetfältet med det och sveper den strålen genom rymden. Om strålen sveper över jorden, ser vi den som en vanlig ljuspuls. (Credit: NASA / Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

neutronstjärnor bildas när en massiv stjärna tar slut på bränsle och kollapsar., Stjärnans centrala region – kärnan-kollapsar och krossar varje proton och elektron i en neutron. Om kärnan i den kollapsande stjärnan ligger mellan cirka 1 och 3 solmassor, kan dessa nyskapade neutroner stoppa kollapsen och lämna bakom en neutronstjärna. (Stjärnor med högre massor fortsätter att kollapsa i stjärnmassans svarta hål.)

denna kollaps lämnar bakom det mest täta objektet som är känt – ett objekt med massan av en sol squished ner till storleken på en stad. Dessa stjärnrester mäter ca 20 kilometer (12,5 miles) över., En sockerkub av neutronstjärnmaterial skulle väga cirka 1 biljon kilo (eller 1 miljard ton) på jorden – ungefär lika mycket som ett berg.

eftersom neutronstjärnor började sin existens som stjärnor, finns de spridda över hela galaxen på samma platser där vi hittar stjärnor. Och som stjärnor kan de hittas av sig själva eller i binära system med en följeslagare.

många neutronstjärnor är sannolikt odetekterbara eftersom de helt enkelt inte avger tillräckligt med strålning. Men under vissa förhållanden kan de lätt observeras., En handfull neutronstjärnor har hittats sitter vid centrum av Supernova rester tyst avger röntgenstrålar. Ofta finns dock neutronstjärnor som spinner vildt med extrema magnetfält som pulsarer eller magnetarer. I binära system kan vissa neutronstjärnor hittas accreting material från sina följeslagare, som avger elektromagnetisk strålning som drivs av gravitationsenergin hos accreting-materialet. Nedan introducerar vi två allmänna klasser av icke-tysta neutronstjärnan-pulsarer och magnetarer.

Pulsar

de flesta neutronstjärnor observeras som Pulsar., Pulsarer roterar neutronstjärnor som observeras ha pulser av strålning med mycket regelbundna intervall som vanligtvis sträcker sig från millisekunder till sekunder. Pulsarer har mycket starka magnetfält som trattstrålar av partiklar ut längs de två magnetiska polerna. Dessa accelererade partiklar producerar mycket kraftfulla ljusstrålar. Ofta är magnetfältet inte i linje med spinnaxeln, så dessa strålar av partiklar och ljus sveps runt när stjärnan roterar. När strålen korsar vår synlinje ser vi en puls – med andra ord ser vi pulsarer slå på och av när strålen sveper över jorden.,

ett sätt att tänka på en pulsar är som en fyr. På natten avger en fyr en ljusstråle som sveper över himlen. Även om ljuset ständigt lyser, ser du bara strålen när den pekar direkt i din riktning. Videon nedan är en animering av en neutronstjärna som visar magnetfältet som roterar med stjärnan. Halvvägs igenom, point-of-view förändringar så att vi kan se det strålar av ljus som sveper över vårt sortiment av syn – detta är hur en pulsar pulsar.

din webbläsare stöder inte videotaggen. Ladda ner filmen.,

den här animationen tar oss in i en spinnande pulsar, med sitt starka magnetfält som roterar tillsammans med det. Moln av laddade partiklar rör sig längs fältlinjerna och deras gammastrålar strålas som en fyr fyr av magnetfälten. När vår siktlinje rör sig in i strålen ser vi pulsationerna en gång varje rotation av neutronstjärnan. (Credit: NASA / Goddard/CI Lab)

Magnetars

en annan typ av neutronstjärna kallas en magnetar., I en typisk neutronstjärna är magnetfältet trillioner gånger jordens magnetfält; men i en magnetar är magnetfältet ytterligare 1000 gånger starkare.

i alla neutronstjärnor är stjärnans skorpa låst tillsammans med magnetfältet så att någon förändring i en påverkar den andra. Skorpan är under en enorm mängd belastning, och en liten rörelse av skorpan kan vara explosiv. Men eftersom jordskorpan och magnetfältet är bundna, krusar explosionen genom magnetfältet., I en magnetar, med sitt enorma magnetfält, orsakar rörelser i skorpan neutronstjärnan att frigöra en stor mängd energi i form av elektromagnetisk strålning. En magnetar som heter SGR 1806-20 hade en explosion där i en tiondel av en sekund släppte den mer energi än solen har emitterat under de senaste 100.000 åren!

en bristning i jordskorpan av en starkt magnetiserad neutronstjärna, som visas här i en konstnärs rendering, kan utlösa utbrott av hög energi. (Bild: NASA: s Goddard Space Flight Center/S., Wiessinger)

text uppdaterad: Mars 2017