Stelele neutronice sunt rămășițele unor stele uriașe care au murit într-o explozie aprinsă cunoscută sub numele de supernova. După o astfel de izbucnire, miezurile acestor stele anterioare se compactează într-un obiect ultradense cu masa soarelui împachetată într-o bilă de dimensiunea unui oraș.
Cum se formează stelele neutronice?
Stelele obișnuite își mențin forma sferică, deoarece gravitatea înflăcărată a masei lor gigantice încearcă să-și tragă gazul spre un punct central, dar este echilibrată de energia provenită din fuziunea nucleară din miezurile lor, care exercită o presiune exterioară, potrivit NASA. La sfârșitul vieții, stelele cuprinse între patru și opt ori masa soarelui ard prin combustibilul disponibil și reacțiile lor de fuziune internă încetează. Straturile exterioare ale stelelor se prăbușesc rapid spre interior, sărind din miezul gros și apoi din nou, ca o supernova violentă.
Dar miezul dens continuă să se prăbușească, generând presiuni atât de mari încât protonii și electronii sunt strânși împreună în neutroni, precum și particule ușoare numite neutrino care scapă în universul îndepărtat. Rezultatul final este o stea a cărei masă este de 90% neutroni, care nu poate fi strânsă și, prin urmare, steaua neutronilor nu se mai poate descompune.
Caracteristicile unei stele cu neutroni
Astronomii au teoretizat prima dată despre existența acestor entități stelare bizare în anii 1930, la scurt timp după descoperirea neutronului. Dar abia în 1967, oamenii de știință au avut dovezi bune pentru stelele cu neutroni în realitate. O studentă absolvită, numită Jocelyn Bell, la Universitatea din Cambridge, în Anglia, a observat pulsiuni ciudate în radiotelescopul ei, ajungând atât de regulat încât la început a crezut că ar putea fi un semnal al unei civilizații extraterestre, potrivit American Physical Society. Tiparele s-au dovedit a nu fi E.T. ci mai degrabă radiațiile emise de stelele cu neutroni care se învârt rapid.
Supernova care dă naștere unei stele de neutroni conferă o mare cantitate de energie obiectului compact, determinând-o să se rotească pe axa sa între 0,1 și 60 de ori pe secundă și până la 700 de ori pe secundă. Câmpurile magnetice formidabile ale acestor entități produc coloane de radiații de mare putere, care pot trece prin Pământ ca niște fascicule de far, creând ceea ce este cunoscut sub numele de pulsar.
Proprietățile stelelor neutronice sunt complet în afara acestei lumi - o singură linguriță de material cu stele neutronice ar cântări un miliard de tone. Dacă ar fi cumva să stai pe suprafața lor fără să mori, ai experimenta o forță gravitațională de 2 miliarde de ori mai puternică decât ceea ce simți pe Pământ.
Câmpul magnetic obișnuit al unei stele cu neutroni poate fi de miliarde de ori mai puternic decât cel al Pământului. Dar unele stele de neutroni au câmpuri magnetice și mai extreme, de o mie sau mai multe ori de steaua neutronă medie. Aceasta creează un obiect cunoscut sub numele de magnetar.
Cutremurele de stele de pe suprafața unui magnetar - echivalentul mișcărilor cruste pe Pământ care generează cutremure - pot elibera cantități imense de energie. În o zecime de secundă, un magnetar ar putea produce mai multă energie decât soarele a emis în ultimii 100.000 de ani, potrivit NASA.
Cercetări asupra stelelor neutronice
Cercetătorii au luat în considerare utilizarea pulsurilor stabile, asemănătoare ceasului de stele cu neutroni, pentru a ajuta la navigația navelor spațiale, la fel ca grinzile GPS ajută oamenii de pe Pământ. Un experiment efectuat pe stația spațială internațională, numit Station Explorer pentru tehnologie de sincronizare și navigație cu raze X (SEXTANT) a putut utiliza semnalul de la pulsars pentru a calcula locația ISS până la 16 km.
Dar rămâne de înțeles foarte mult despre stelele neutronice. De exemplu, în 2019, astronomii au descoperit cea mai masivă stea de neutroni văzută vreodată - cu aproximativ 2,14 ori masa soarelui nostru împachetată într-o sferă cel mai probabil în jur de 20 km. La această dimensiune, obiectul este doar la limita unde ar fi trebuit să se prăbușească într-o gaură neagră, astfel că cercetătorii o examinează îndeaproape pentru a înțelege mai bine fizica ciudată potențial la locul de muncă.
Cercetătorii câștigă, de asemenea, noi instrumente pentru a studia mai bine dinamica neutrelor-stele. Folosind Observatorul gravitațional-unde (LIGO) cu interferometru laser, fizicienii au putut observa undele gravitaționale emise atunci când două stele de neutroni se înconjoară și apoi se ciocnesc. Aceste fuziuni puternice ar putea fi responsabile pentru realizarea multor metale prețioase pe care le avem pe Pământ, inclusiv platină și aur și elemente radioactive, cum ar fi uraniul.
