Найти в Дзене
⚡ Инженерные Знания

Что произойдёт, если привезти на Землю кубический метр нейтронной звезды?

Нейтронная звезда - это то, что остаётся от массивной звезды после сверхновой. Получается объект, размером с небольшой город (около 20 километров в диаметре), но с массой в полтора-два Солнца. Вся эта масса спрессована настолько чудовищно, что электроны буквально вдавливаются в протоны и вещество перестаёт быть обычным. Оно становится почти сплошным нейтронным «супом», где одна чайная ложка материи весила бы около миллиарда тонн. Гравитация на поверхности такой звезды в 200 миллиардов раз сильнее земной. Упавшая с высоты одного метра пылинка ударит о поверхность со скоростью в миллион километров в час. При этом нейтронные звёзды вращаются с безумной скоростью. Некоторые делают до 700 оборотов в секунду, превращаясь в идеальные космические маяки — пульсары, чьи радиоимпульсы точнее атомных часов. Кстати, что происходит в самом ядре звезды физики до сих пор не знают. Возможно, нейтроны там «растворяются» в кварк-глюонную плазму - состояние материи, существовавшее лишь в первые микросе

Нейтронная звезда - это то, что остаётся от массивной звезды после сверхновой. Получается объект, размером с небольшой город (около 20 километров в диаметре), но с массой в полтора-два Солнца.

Вся эта масса спрессована настолько чудовищно, что электроны буквально вдавливаются в протоны и вещество перестаёт быть обычным. Оно становится почти сплошным нейтронным «супом», где одна чайная ложка материи весила бы около миллиарда тонн.
Визуализация нейтронной звезды
Визуализация нейтронной звезды

Гравитация на поверхности такой звезды в 200 миллиардов раз сильнее земной. Упавшая с высоты одного метра пылинка ударит о поверхность со скоростью в миллион километров в час. При этом нейтронные звёзды вращаются с безумной скоростью. Некоторые делают до 700 оборотов в секунду, превращаясь в идеальные космические маяки — пульсары, чьи радиоимпульсы точнее атомных часов.

Кстати, что происходит в самом ядре звезды физики до сих пор не знают. Возможно, нейтроны там «растворяются» в кварк-глюонную плазму - состояние материи, существовавшее лишь в первые микросекунды после Большого взрыва.

Теперь давайте представим себе интересный сценарий, что мы каким-то хитрым индейским способом выпилили куб из нейтронной звезды и для чего-то привезли его на Землю. Как поведёт себя физика в этом случае? Что выйдет из такого эксперимента? Ведь мы уже сказали, что рядом с нейтронной звездой, даже пылинка станет кометой. Не станет ли этот куб нейтронной звезды чем-то ещё более опасным? Ведь даже при таком объёме это будут и чудовищная масса, и невероятная гравитация.

Что же, предположим, что нейтронная звезда радиологически стабильна и не испускает всякое разное.

Во-первых, её кубическая форма за считанные секунды превратится в сферу, потому что сферическая форма сделает её гораздо более стабильной, учитывая её массу.

Теперь допустим, что сама Земля представляет собой неприступную, идеально твердую сферу. Соотношение масс тут получится = 1:10 000 000 (очень большая разница в массах). Положение центра масс этой составной системы не сильно изменится, но будет немного смещено относительно этого фрагмента звезды, а Земля немного покачнется в тот момент, когда шар нейтронной звезды внезапно появится на поверхности… но это не столь важно и какого-то вау-эффекта мы не получим.

Заметное влияние это может оказать на скорость вращения Земли. Если на Землю положить большую массу (например, на экватор) на значительном расстоянии от центра Земли перпендикулярно оси, Земля замедлится из-за увеличения момента инерции. Если же масса будет расположена на полюсах, это может повлиять на прецессию Земли, но не на скорость вращения.

Второй момент — это силовые линии гравитации Земли. Из-за того, что такой плотный объект расположен близко к Земле, все они будут искривлены и скручены, и вовсе не сойдутся в центре Земли, а скорее удалятся от него и направятся к точке, содержащей эту массу высокой плотности.

Собачка недовольна нейтронной материей
Собачка недовольна нейтронной материей

Если вы находитесь на безопасном расстоянии, но всё же близко, то попытка уйти от места, где находилась эта нейтронная масса, будет ощущаться как восхождение на холм. Люди, находящиеся совсем рядом, не смогут от неё отойти вовсе из-за силы её притяжения. Это как падение в огромную глубокую яму и «выбраться» оттуда будет очень сложно. Даже если местность ровная, вертикальное направление для них будет представлять собой наклонную линию, которая отклоняется от точки, где находится эта масса, и им будет казаться, что выбраться оттуда всё равно что взбираться на скалу.

Но если подойти слишком близко (например, на несколько километров, это требует расчетов), вас начнет тянуть к нейтронной материи, как по склону горы, пока вы не ударитесь о неё с такой силой, что вас сожмет, как пластилин, под действием силы тяжести.

Предположим, что это реальная Земля:

Вся грязь и камни, скопившиеся на сотни метров в глубину, будут втянуты этой массой из-за огромной интенсивности её гравитационного поля, и она рухнет в землю, как зыбучие пески, поглощающие камень, поскольку её плотность невероятно высока, и она будет вести себя, как камень, тонущий в воде, или, скорее, как объект, свободно падающий в воздухе.

Однако вне ядра нейтрон очень нестабилен. Он распадается на протон, электрон и нейтрино. Такое количество нейтронов, упакованных в столь плотный объект и одновременно превращающихся в протоны (бета-распад), а затем снова соединяющихся вместе (ядерный синтез с использованием энергии бета-распада), вызовет рождение новой звезды, а Земля превратится в гигантский шар лавы с невероятным количеством тепла.

Так что если у вас и будет возможность привезти с собой кусочек нейтронной звезды, то не нужно этого делать :)...

Telegram-канал проекта

Канал проекта в IMO

Не забывайте ставить лайки статье и подписываться! Это очень важно для развития проекта, а вы будете видеть ещё больше интересных статей в ленте! На канале есть премиум, где много интересного.