Приветствую, дорогие читатели!!!
Многие знают, что такое звезды — это массивные космические объекты, имеющие огромные размеры, чаще всего высокую температуру и отдающие огромное количество энергии, и самая знаменитая звезда — это, конечно же, наше Солнце, без которого жизнь на Земле была бы невозможна, но оно и погубит нашу Землю спустя много-много лет. Но в этой статье я расскажу об очень необычных звездах — нейтронных. Расскажу, что это за звезды такие и почему таких звезд называют последним этапом жизни звёзд.
Прежде чем перейти к нейтронным звёздам, давайте же выясним, как вообще появляются звезды. Все звёзды образуются в результате гравитационного коллапса водородного облака. То есть, можно сказать, что звёзды появляются из водородных облаков. Однако этот процесс занимает очень много миллионов лет.
Процесс начинается со сжатия холодного и очень плотного ядра межзвёздного водородного, состоящего из газа и межзвёздной пыли облака. Именно здесь, в очень холодном и плотном центре этого облака, начинает сжиматься ядро, при этом сжатие происходит неравномерно, и в центре сжатие происходит быстрее, и когда плотность и температура становятся достаточно высокими, в центре начинает формироваться звезда-зародыш, окружённая непрозрачной оболочкой, которая продолжает падать или, по-научному, коллапсировать на звезду, давая ей жизненную энергию. Этот процесс занимает около 50 млн лет.
После того как звезда-зародыш сформируется, атомы водорода, находящиеся в нем, начинают разрушаться, образуя отдельные атомы за счет повышения температуры будущей звезды, из-за чего звезда-зародыш начинает расширяться. При этом этот процесс также сопровождается излучением. Когда температура атомов водорода достигает критических значений, начинается процесс термоядерных реакций. На этом формирование звезды заканчивается. А облако, из которого оно появилось, постепенно из-за излучения энергии звезды вымывает на периферию, впоследствии из этих остатков могут сформироваться планеты и их спутники.
Нейтронная звезда — это космическое тело, являющееся одной из немногих ступеней эволюции звезд, которая ранее была ядром какой-то очень массивной звезды. Массивная звезда сначала сильно расширяется, а потом сжимается, оставаясь практически без своей оболочки, остается около 1 километра коры вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов.
Но почему массивные звезды эволюционируют именно в нейтронных звезд? Причина всему этому в том, что в сердцевине звезды истощается водород, необходимый для термоядерных реакций. Именно эти реакции могут противостоять гравитационному давлению, которое, без их участия, приводит к сжатию ядра до предельных размеров и к резкому повышению температуры, значительно превышающей те значения, что наблюдаются при термоядерном синтезе. В результате этого внешний слой звезды начинает расширяться, выпуская колоссальное количество энергии, и в конечном итоге он сбрасывается из-за перегрева. Этот процесс называется взрывом сверхновой.
Но не все звёзды, которые исчерпали своё топливо, становятся нейтронными ядрами. Это зависит от массы самой звезды.
Например, наше Солнце не может превратиться в нейтронную звезду, и оно не может взорваться как сверхновая, потому что оно слишком лёгкое. Представьте себе, наше Солнце, которое составляет 99,8% от общей массы Солнечной системы, то есть со всеми вместе взятыми планетами, спутниками и так далее, слишком лёгкое!
Конечно, Солнце тоже превратится в красного гиганта, но его оболочка будет разрушаться относительно спокойно, без яркой вспышки. Безусловно, когда в его ядре останется мало водорода для поддержания термоядерного процесса, внешняя оболочка Солнца начнет расширяться, поглощая ближайшие планеты, после чего просто улетучится в космос. А ядро же сожмётся до размеров белого карлика — звезды диаметром около двух тысяч километров. При этом, несмотря на свои скромные размеры, белый карлик будет весить 60% от массы нынешнего Солнца. Но несмотря на это, по меркам космоса это произойдет относительно спокойно.
А вот огромные звезды расширяются и сжимаются с сильной вспышкой, выбрасывая огромное количество энергии, схлопываясь в нейтронные звезды, масса которых может превышать массу Солнца в несколько раз, а диаметр может составлять от 10 до 20 километров.
Но почему такие звезды называются нейтронными? Всё из-за того, что от такого сжатия внутри разрушаются атомы и получается жутко плотный сгусток субатомных частиц, в основном состоящих из нейтронов и немного протонов. Поэтому плотность нейтронных звезд такая высокая, а масса такая большая.
Нейтронные звёзды также известны как пульсары. Это название они получили благодаря тому, что испускают радиоволны, которые имеют периодический характер. Причина этой периодичности связана с их невероятной скоростью вращения, которая может достигать нескольких сотен оборотов в секунду. При этом ось звезды колеблется, подобно волчку.
Радиоволны, испускаемые пульсаром, исходят из его полюсов. Когда мы наблюдаем за пульсаром через телескоп, он периодически поворачивается к нам то одним, то другим полюсом. В результате этого процесса сигнал от пульсара то появляется, то исчезает.
Но на самом деле, пульсары — это только разновидность нейтронных звезд, также есть и другая их разновидность — магнетары, это нейтронные звезды с исключительной силой своего магнитного поля, которое может быть в тысячу раз сильнее, чем у обычных нейтронных звезд.
Но почему нейтронные звезды ошибочно называют пульсарами? Всё дело в том, что при образовании нейтронной звезды она чаще всего становится пульсаром, а вторым видом нейтронных звезд — магнетаром — они становятся очень редко.
_____________________________
Вот такой вот удивительный этап эволюции у звезд нашей вселенной. На сегодняшний день учеными открыто более 2000 нейтронных тел, но по подсчетам их число составляет от 100 млн до 1 млрд во вселенной. Наибольшим из всех оказался пульсар PSR J0740+6620 – его масса равна 2,17 массы Солнца при диаметре в 20-25 километров.
Однако эволюция звезды в нейтронную не всегда завершается на этом этапе; порой нейтронная звезда может трансформироваться в черную дыру, но для этого требуется увеличение её плотности. Чаще всего сверхмассивные звезды, после взрыва, становятся черными дырами или переходят в стадию нейтронной звезды. Тем не менее, существует и третий вариант — «кварковая звезда», состоящая из кварк-глюонной плазмы, представляющей собой первобытное вещество. Этот тип астрономического объекта значительно плотнее нейтронной звезды, но всё же недостаточно для коллапса в черную дыру. На данный момент кварковые звезды остаются гипотетическими и ещё не были обнаружены в космосе.
А почему черные дыры называются черными дырами? Если представить пустую Вселенную, черный космос, и поместить там черную дыру, то ее невозможно будет увидеть. Она ничем не выделяется на фоне этой черноты. Черные дыры еще определяют как область пространства-времени. Они имеют колоссально огромные размеры и массу, поглощают всё, что в них попадает, и даже свет не может выбраться из них.
Но на самом деле нет четкого определения, которое бы давало ответ на вопрос, что такое черная дыра, все, что сейчас известно о них, это лишь гипотезы, но известно точно, что они имеют колоссальную массу, сильнейшую гравитацию и высокую плотность.
Удивительно, но в центре нашей галактики и находится массивная чёрная дыра, вокруг которой и крутятся все небесные тела, находящиеся в нашей галактике. При этом с каждым поглощенным объектом черные дыры становятся только больше и массивнее!
Черные дыры — это самые удивительные объекты во вселенной, ведь даже ученые до конца не могут объяснить, что действительно такое черная дыра и куда деваются поглощенные вещества. И лично у меня вообще не укладывается в голове, как на месте огромной звезды может появиться дыра в космосе, ведущая неизвестно куда, окружённая огромным количеством космической пыли, благодаря которой мы можем увидеть эти самые дыры.
Вот такие вот последние этапы звезд: одни становятся белыми карликами, другие схлопываются в пульсаров или магнетаров, а третьи становятся массивными черными дырами. Эх, как много нам, людям, еще предстоит открыть, изучить и понять, но как жаль, что нынешних технологий не хватает, чтобы полностью изучить и понять космос! Да что там космос, даже наша родная планета Земля изучена не на все 100%, так как мы до сих пор не можем изучить весь мировой океан, который наполнен немалым количеством удивительных существ и необъяснимых на первый взгляд вещей.
🔴Надеюсь, вам понравилась статья, а если хотите отдельную статью про черные дыры, то смело пишите об этом в комментариях, также советую прочесть другие мои статьи: