Нейтронні зорі є одними з найзагадковіших і найекстремальніших об’єктів у Всесвіті. Вони утворюються після вибуху наднової, коли масивна зоря стискається до надзвичайно щільного стану. Незважаючи на свій малий розмір, нейтронні зорі мають масу, яка в кілька разів перевищує масу Сонця. Їхня фізика виходить за межі уявлення звичайної матерії і досі викликає захоплення в астрономів і фізиків. Ось добірка захоплюючих і пізнавальних фактів про ці надзвичайні космічні об’єкти, про які ви могли не знати.
- Нейтронна зоря виникає після гравітаційного колапсу масивної зорі, маса якої перевищувала 8 мас Сонця. Після вибуху наднової зовнішні шари зорі викидаються в космос, а ядро стискається до надзвичайно щільного стану. Саме це стиснене ядро і стає нейтронною зорею.
- Середній діаметр нейтронної зорі становить близько 20 кілометрів, що приблизно дорівнює розміру середнього міста. Проте її маса може бути у 1.4–2.1 рази більшою за масу Сонця. Це означає, що чайна ложка речовини з нейтронної зорі важила б приблизно мільярд тонн.
- Матерія в нейтронній зорі перебуває в стані так званої нейтронної рідини, яка практично не стискається. У такому стані атоми повністю зруйновані, і електрони втиснені в ядра, де вони об’єднуються з протонами, утворюючи нейтрони. Це надає зорі неймовірної щільності.
- Гравітація на поверхні нейтронної зорі настільки сильна, що навіть світло викривляється навколо неї. Це створює ефект, коли можна бачити частину зворотного боку зорі. Щоб подолати її гравітаційне притягнення, потрібно рухатися зі швидкістю, яка становить близько половини швидкості світла.
- Нейтронні зорі мають надзвичайно сильні магнітні поля, які можуть у трильйони разів перевищувати магнітне поле Землі. У деяких випадках ці магнітні поля призводять до утворення магнетарів — найпотужніших магнітів у Всесвіті. Виверження з поверхні магнетарів можуть вивільняти більше енергії, ніж Сонце за 100 тисяч років.
- Деякі нейтронні зорі обертаються з колосальною швидкістю — сотні разів на секунду. Такі об’єкти називаються пульсарами і випромінюють радіохвилі з точною періодичністю. Їхнє випромінювання дозволяє вивчати міжзоряний простір і навіть використовувати їх як космічні маяки.
- Перший пульсар був відкритий у 1967 році Джоселін Белл і Ентоні Г’юїшем. Спочатку вчені подумали, що сигнал може бути штучного походження, і навіть жартома назвали джерело LGM-1, що розшифровувалося як Little Green Men. Згодом було доведено, що це природне явище — обертальна нейтронна зоря.
- Деякі нейтронні зорі знаходяться у подвійних системах і взаємодіють з іншими зірками. Вони можуть поглинати матерію зі свого компаньйона, що призводить до інтенсивного рентгенівського випромінювання. Такі системи називаються рентгенівськими бінарними зорями.
- Якщо нейтронна зоря набирає надто велику масу, вона може подальше стиснутися і перетворитися на чорну діру. Це робить її граничним станом між зорями і чорними дірами. Межа маси, при якій відбувається колапс у чорну діру, називається межею Толмена-Оппенгеймера-Волкова.
- У 2017 році астрономи вперше зафіксували зіткнення двох нейтронних зір — подію, відому як GW170817. Це стало першим випадком спостереження гравітаційних хвиль і світлового випромінювання від одного й того ж явища. Такий процес породжує важкі елементи, як-от золото і платина.
- Деякі нейтронні зорі мають так звану зоряну кору — тверду зовнішню оболонку, яка є однією з найміцніших відомих структур у природі. Вона в кілька мільярдів разів міцніша за сталь. Вважається, що саме напруження в цій корі може спричиняти зоряні землетруси.
- Температура на поверхні молодої нейтронної зорі сягає мільйонів градусів за Кельвіном. З часом зоря охолоджується, але навіть старі нейтронні зорі залишаються гарячими порівняно з іншими космічними об’єктами. Вони випромінюють тепло здебільшого в рентгенівському діапазоні.
- Незважаючи на свою крихітність, нейтронні зорі можуть мати надзвичайно сильний вплив на навколишній простір. Їхня гравітація викривляє простір-час, а взаємодії з іншими об’єктами призводять до викидів рентгенівського й гамма-випромінювання. Це дозволяє вивчати фундаментальні фізичні процеси.
- Нейтронні зорі є важливими джерелами знань для астрономів і фізиків, зокрема у вивченні надщільної матерії, квантової хромодинаміки та теорії гравітації. Дослідження цих об’єктів може допомогти у з’ясуванні будови матерії в найекстремальніших умовах. Це також відкриває шлях до розуміння еволюції галактик і Всесвіту загалом.
Нейтронні зорі — це неймовірні космічні лабораторії, які демонструють, на що здатна природа в межах фізичних законів. Ці цікаві факти доводять, що навіть найменші об’єкти можуть приховувати найглибші таємниці Всесвіту. Ви могли не знати, наскільки екстремальні властивості мають ці зорі, які народжуються у вогні й живуть у тиші міжгалактичного простору. Нейтронні зорі — це справжнє диво астрофізики, що продовжує розкривати перед нами безмежність космосу.
