gov-civil-vilareal.ptAugstākais kalns uz neitronu zvaigznes var būt daļa no milimetra
>Augstākais kalns uz Zemes - mērot no tā pamatnes līdz virsotnei - ir Mauna Kea vulkāns, kura augstums ir 10 200 metri (6, 3 jūdzes).
Uz neitronu zvaigznes augstākais kalns būtu milimetrs augsts. Varbūt pat centimetru.
Tas ir saskaņā ar jauniem pētījumiem darīts, apskatot, kā darbojas šie sīkie, bet smieklīgi spēcīgie objekti. Var šķist nedaudz ezotēriski brīnīties, cik augsts var būt kalns uz īpaši kompaktas masīvas zvaigznes kodola paliekas, taču izrādās, ka tam ir diezgan būtiska ietekme uz astronomiju.
Neitronu zvaigznes veidojas, kad zvaigznes, kas aptuveni 8–20 reizes pārsniedz Saules masu, beidz savu dzīvi. Zvaigznes ārējie slāņi eksplodē uz āru kā supernova, bet kodols sabrūk uz leju. Kodols sākas simtiem tūkstošu kilometru platumā, bet saraujas sfērā, kuras platums nepārsniedz 30 kilometrus. Visi protoni un elektroni kodola atomu elementos (plus antineutrīni, ja saglabājat rezultātu) apvienojas, veidojot neitronus, izveidojot neitronu zvaigzni.
Tie ir neticami, gandrīz nepamatoti blīvi, ar simt miljoniem tonnu, kas iepakotas katrā materiāla kubikcentimetrā (sauc neitronijs ). Tas padara to virsmas gravitāciju sasmalcinošu, aptuveni miljardu reižu lielāku nekā Zemes.
TO miljardu . Uz neitronu zvaigznes es svēru tikpat daudz kā mazs kalns.
kontakts nedarbojas, ja jūsu bijušais tiekas ar kādu citu
Neitronu zvaigzne ir neticami maza un blīva, iesaiņojot Saules masu bumbiņā, kas atrodas tikai dažus kilometrus. Šis mākslas darbs attēlo vienu, salīdzinot ar Manhetenu. Kredīts: NASA Goddara kosmosa lidojumu centrs
Bet es ne tuvu nebūtu tik garš. Smagums ir tik spēcīgs, ka viss, kas mēģina sakrāties, tiktu sagrauts. Tas tā ir arī uz Zemes: kalni var pacelties tik augstu, pirms pašu svars liek tiem noslīdēt; virsū esošās lietas spiež uz leju zemāk esošās lietas, kas pēc tam aizplūst. Tāpēc augstie kalni ir veidoti no cietā klints. Mēģiniet to izgatavot no dubļiem, un tas nebūs ļoti garš, pirms sabruks.
Šī problēma ir miljardiem reižu sliktāka attiecībā uz neitronu zvaigzni. Vēl viena problēma ir tā, ka kalnam ir nepieciešams atbalsts zem tā esošās garozas. Zemes garoza var uzņemties tik lielu svaru, pirms spiediens to deformē, ierobežojot arī kalnu lielumu.
Neitronu zvaigznei ir arī materiāla garoza, un tā ir daudz spēcīgāka nekā Zemes. Bet ar simt miljardiem reižu lejupvērsto spēku pat neitronu zvaigžņu garoza var aizņemt tikai tik daudz.
Cik daudz?
Mākslas darbs, kas attēlo neitronu zvaigzni ieskaujošo magnētisko lauku. Kredīts: Keisija Rīda / Penn State University
Šo problēmu zinātnieki ir risinājuši jau pāris gadu desmitus, taču tas ir grūti. Pirmkārt, gravitācija ir tik spēcīga, ka Īzaka Ņūtona vienkāršo matemātisko formulu izmantošana nedarbojas. Jums jāizmanto Einšteina vispārējā relativitāte, kas ir daudz sarežģītāka, bet vieglāk atrisina vienādojumus.
Jums arī jāzina, cik spēcīga ir neitronu zvaigžņu garoza, un tā ir kvantu mehānikas problēma, kas ir ... sarežģīta. Tomēr var izdarīt aptuvenus aprēķinus, kas atvieglo izrēķināšanu. Parastā atbilde, ko jūs atradīsit, ir tāda, ka kalns uz neitronu zvaigznes var sasniegt apmēram 10 centimetrus augstu, pirms tas plaisā caur garozu.
Tomēr matemātika, ko izmanto, lai to aprēķinātu, rada smieklīgu pieņēmumu: ka kalns rada spiedienu uz visu garozu, nevis tikai uz vietas, uz kuras tas atrodas. Šis pieņēmums ievērojami atvieglo matemātiku, taču šķiet skaidrs, ka jums būs lielas problēmas lokāli izveidot kalnu uz neitronu zvaigznes ilgi pirms visas garozas sabrukšanas.
kosmosā pazuduši veselā saprāta mediji
Jaunais darbs to izskata. Viņi atklāj, ka kalna kritiskais izmērs ir atkarīgs no daudziem citiem faktoriem, tostarp no tā, kā tas ir izgatavots (iespējams, materiāls tiek noņemts no pavadošās zvaigznes, vai ļaunprātīgi spēcīgais magnētiskais lauks palīdz pacelt matēriju no virsmas). Veicot aprēķinus, augstākais kalns var būt pat centimetru augsts, bet atkarībā no konkrētajiem vietējiem apstākļiem tas var sasniegt pat mazāk nekā milimetru.
Rotējoša neitronu zvaigzne ar spēcīgu magnētisko lauku satver subatomiskās daļiņas. Mākslas darbu kredīts: NASA / Swift / Aurore Simonnet, Sonoma State University
Kalns nepilnu milimetru augsts! Tas ir par desmit miljoniem augstāks kā Mauna Kea. Tomēr, lai mērogos, joprojām būtu miljardiem reižu grūtāk kāpt sīvas smaguma dēļ. Esmu noguris, kāpjot dažus tūkstošus metru uz Zemes, tāpēc domāju, ka atlikšu savus neitronu zvaigžņu pārgājienu plānus.
Vēl viens veids, kā par to domāt: Mauna Kea augstums ir 0,08% no Zemes diametra. 1 mm kalna augstums uz neitronu zvaigznes ir 0,000003% no tā diametra. Pusaudzis sīks. Neitronu zvaigznes ir gluda .
Tas viss izrādās interesants. Neitronu zvaigznēm ir tendence griezties strauji, pagriežot no vairākām sekundēm līdz reizēm tikai nedaudzām milisekundēm. Laika gaitā šis ātrums palēninās, jo neitronu zvaigzne zaudē rotācijas enerģiju dažādiem faktoriem. Piemēram, tā spēcīgais magnētiskais lauks var slaucīt uzlādētas subatomiskās daļiņas telpā ap to. Tas darbojas kā izpletnis, radot pretestību, kas palēnina griešanos.
Bet tie var arī izstarot gravitācijas viļņus, burtiski sakratot telpas laika audumu . Pilnīgi simetrisks griešanās objekts, piemēram, lode vai pat saplacināta sfēra, neizstaros šos viļņus, bet visas novirzes no tā būs izveidojiet tos. Piemēram, teiksim sitienu neitronu zvaigznes pusē. Tas izjauc simetriju, radot gravitācijas viļņus . Šie viļņi iegūst enerģiju no zvaigznes griešanās, tāpēc, ģenerējoties, zvaigznes rotācija palēninās.
Mēs nekad neesam atklājuši šos viļņus no rotējošas neitronu zvaigznes, taču zinātnieki cer kādreiz tos redzēt. Kalna lielums noteiks, cik daudz viļņiem ir enerģijas, tādēļ, ja mēs kādreiz vēlamies tos atklāt, mums ir jāsaprot, kā uzvedas kalni uz neitronu zvaigznēm.
Turklāt šie aprēķini paši par sevi ir interesanti. Neitronu zvaigznes ir aizraujošas un biedējošas, un daudzu vēl biedējošāku parādību, piemēram, magnētu, galvenais cēlonis (jā, izlasiet šo par magnetāriem, ja uzdrīkstaties). Tātad, jo vairāk mēs tos saprotam, jo labāk.
Un tas ir vienkārši forši. Kalns, kas mazāks par smilšu graudu, bet tas, kas sver triljonus un triljonus reižu vairāk! Visums ir tik dīvaina vieta, un jo vairāk mēs par to uzzinām, jo dīvaināka un satriecošāka tā kļūst.
