Когда у массивной звезды заканчивается топливо, она может взорваться как сверхновая, оставив после себя невероятный объект — нейтронную звезду. Всего 20 километров в диаметре, но с массой больше Солнца, она обладает такими экстремальными свойствами, что бросает вызов законам физики. Что происходит, когда звезда сжимается в эту сверхплотную сферу?
1. Рождение нейтронной звезды
➤ От сверхновой до космического алмаза
1. Звезда-гигант (в 8–30 раз массивнее Солнца) исчерпывает топливо.
2. Ядро коллапсирует под собственной гравитацией — за секунды сжимается с размеров Земли до города.
3. Внешние слои выбрасываются в мощнейшем взрыве (сверхновая), а ядро становится нейтронной звездой.
Почему «нейтронная»?
Атомы разрушаются, и вещество превращается в море нейтронов — один кубический сантиметр весит сотни миллионов тонн!
2. Физика безумных параметров
✔ Гравитация
- Притяжение на поверхности в 100 миллиардов раз сильнее, чем на Земле.
- Если уронить яблоко с метровой высоты, оно ударится со скоростью 7 млн км/ч.
✔ Плотность
- 1 чайная ложка вещества нейтронной звезды = масса Эвереста.
- Атомные ядра «слипаются» — материя становится похожей на гигантское атомное ядро.
✔ Магнитное поле
- В триллионы раз сильнее земного.
- Если нейтронная звезда окажется в 1 000 км от Земли, её магнитное поле удалит все данные с кредитных карт на планете.
3. Виды нейтронных звезд
● Пульсары (космические маяки)
- Быстро вращаются (до 700 оборотов в секунду).
- Испускают узкие пучки радиоволн, которые видны как импульсы.
- Первый открытый пульсар (PSR B1919+21) в 1967 году приняли за сигнал инопланетян.
● Магнетары
- Обладают самыми сильными магнитными полями во Вселенной.
- Могут вызывать звездотрясения, порождающие гамма-всплески.
● «Обычные» нейтронные звезды
- Не излучают регулярных импульсов, но могут разогреваться до 1 млн °C.
4. Что происходит на поверхности?
✔ Кора из «ядерной пасты»
- Внешний слой — железная кора толщиной 1 км.
- Глубже — экзотические формы материи: «ядерные спагетти», «пудинг» из кварков.
✔ Горы высотой в миллиметры
Из-за чудовищной гравитации даже «горы» на нейтронной звезде — не выше 5 см.
5. Может ли нейтронная звезда стать черной дырой?
✔ Да, если её масса превысит предел Оппенгеймера-Волкова (~2,2–3 солнечных массы).
✔ При дальнейшем сжатии нейтроны коллапсируют в сингулярность.
Пример:
В 2017 году детектор LIGO зафиксировал слияние двух нейтронных звезд — в результате могла родиться чёрная дыра.
6. Как изучают нейтронные звезды?
✔ Радиотелескопы
Ловят импульсы пульсаров (например, пульсар в Крабовидной туманности).
✔ Рентгеновские обсерватории
Наблюдают нагретые до миллионов градусов магнетары.
✔ Гравитационные волны
Слияния нейтронных звезд создают рябь пространства-времени, фиксируемую LIGO.
7. Будущие открытия
- Поиск кварковых звёзд (гипотетический этап между нейтронной звездой и чёрной дырой).
- Изучение сверхтекучести в ядрах нейтронных звезд.
- Возможно, они содержат «странную материю», которая превратит всё в контактирующее с ней вещество.
Вывод: лаборатории экстремальной физики
Нейтронные звезды — это:
✔ Природные ускорители частиц,
✔ Хранилища самой плотной материи,
✔ Мосты между звёздами и чёрными дырами.
Как сказал астрофизик Нил Деграсс Тайсон:
«Нейтронная звезда — это атомное ядро размером с Манхэттен. Попробуйте осознать это».
Их изучение помогает понять, как ведёт себя материя под давлением, которого нет ни в одной лаборатории Земли.