אנחנו לא ממש מבינים כוכבי נויטרונים. אה, אנחנו יודעים שהם הם - הם השאריות השאריות של כמה מהכוכבים המסיביים ביותר ביקום - אבל חשיפת פעולתם הפנימית היא קצת מסובכת, מכיוון שהפיזיקה שמאפשרת להם לחיות מובן רק בצורה לא טובה.
אבל מדי פעם שני כוכבי נויטרונים מתנפצים זה בזה, וכשהם עושים זאת הם נוטים להתפוצץ, ולפזר את מעי הקוונטים שלהם בכל שטח. תלוי במבנהם ובהרכבם הפנימי של כוכבי הנויטרונים, "האצ'טה" (המונח המדעי המנומס להקאת אסטרונומיה) ייראה שונה עבורנו מתבוננים בכדור הארץ, ויעניק לנו דרך גסה אך בעלת פוטנציאל רב להבין את היצורים האקזוטיים הללו.
כוכב נויטרון נוגט
כפי שאפשר לנחש זאת, כוכבי הנויטרונים עשויים נויטרונים. ובכן, בעיקר. יש להם גם כמה פרוטונים ששוחים בתוכם, וזה חשוב להמשך כך אני מקווה שתזכרו את זה.
כוכבי נויטרון הם ליבות השאריות של כמה כוכבים גדולים באמת. כאשר אותם כוכבי ענק קרוב לסוף חייהם, הם מתחילים למזג אלמנטים קלים יותר לברזל ולניקל. משקל הכבידה של שאר הכוכב ממשיך לרסק את האטומים האלה יחד, אך תגובות ההיתוך הללו אינן מייצרות עודף אנרגיה, מה שאומר ששום דבר לא מונע מהכוכב להמשיך להתמוטט באופן הרסני בפני עצמו.
בליבה הלחצים והצפיפות הופכים להיות כה קיצוניים עד שאלקטרונים אקראיים נדחפים בתוך פרוטונים והופכים אותם לנויטרונים. לאחר סיום התהליך (שנמשך פחות מתריסר דקות) סוף סוף יש לכדור הניוטונים הענק הזה את האפשרות לעמוד בפני קריסה נוספת. שאר הכוכב מקפץ מהגרעין החדש המזויף ומתפוצץ בפיצוץ סופרנובה יפהפה, ומשאיר אחריו את הגרעין: כוכב הנויטרונים.
ספירלות של אבדון
אז כמו שאמרתי, כוכבי הנויטרונים הם כדורי ענק של נויטרונים, עם טונות של חומר (שווה כמה שמש!) נדחסות לנפח שאינו גדול יותר מעיר. כפי שאתה יכול לדמיין, פנים יצורים אקזוטיים אלה הם מוזרים, מסתוריים ומורכבים.
האם הנויטרונים מתכנסים בשכבות ויוצרים מבנים קטנים? האם הפנים העמוקות הן מרק עבה של נויטרונים שפשוט הופכים מוזרים ומוזרים ככל שאתה הולך עמוק יותר? האם זה מפנה את מקומו לדברים מוזרים עוד יותר? מה עם אופי הקרום - השכבה החיצונית ביותר של אלקטרונים ארוזים?
יש הרבה שאלות שלא נענו כשמדובר בכוכבי נויטרונים. אך למרבה המזל הטבע נתן לנו דרך להציץ בתוכם.
החיסרון הקטין: עלינו לחכות לשני כוכבי נויטרונים שיתנגשו לפני שנקבל הזדמנות לראות ממה הם עשויים. האם אתה זוכר את GW170817? אתם כן עושים זאת - זו הייתה התגלית הגדולה של גלי כבידה הנובעים משני כוכבי נויטרונים מתנגשים, יחד עם שורה של תצפיות מעקב טלסקופיות מהירות על פני הספקטרום האלקטרומגנטי.
כל התצפיות בו זמנית נתנו לנו את התמונה השלמה ביותר עד כה כביכול קילונובה, או התפרצויות עוצמתיות של אנרגיה וקרינה מאירועים קיצוניים אלה. הפרק המסוים של GW170817 היה היחיד שנתפס אי פעם עם גלאי גלי כבידה, אך בהחלט לא היחיד שקרה ביקום.
תקווה של נויטרון
כשכוכבי נויטרונים מתנגשים, הדברים נעשים מבולגנים ממש מהר. מה שעושה דברים מבולגנים במיוחד הוא אוכלוסיית הפרוטונים הקטנה האורבת בתוך כוכב הנויטרונים ברובו. בגלל המטען החיובי שלהם והסיבוב המהיר-סופר של הכוכב עצמו, הם מסוגלים ליצור שדה מגנטי חזק להפליא (במקרים מסוימים השדות המגנטיים החזקים ביותר ביקום כולו) והשדות המגנטיים האלה משחקים כמה משחקים מרושעים.
בעקבות התנגשות של כוכב נויטרונים, השרידים המרופטים של הכוכבים המתים ממשיכים להסתובב זה סביב זה במסלול מהיר, כשכמה מהמבולים שלהם מתרחבים ב גל פיצוץ טיטאני, מונע על ידי אנרגיית ההתרסקות.
שאר החומר המסתחרר יוצר במהירות דיסק, כאשר אותו דיסק מושחל על ידי שדות מגנטיים חזקים. וכששדות מגנטיים חזקים מוצאים את עצמם בתוך דיסקים המסתובבים במהירות, הם מתחילים להתקפל על עצמם ולהתגבר, ומתעצמים עוד יותר. באמצעות תהליך שלא לגמרי מובן (מכיוון שהפיזיקה, כמו התרחיש, קצת מבולגנת) השדות המגנטיים הללו מתפתלים ליד מרכז הדיסק ומשפכים חומר החוצה והרחק מהמערכת לגמרי: מטוס.
המטוסים, אחד בכל עמוד, פוצצים כלפי חוץ, נושאים קרינה וחלקיקים הרחק מתאונת הדרכים הקוסמית. במאמר שפורסם לאחרונה, החוקרים חקרו את היווצרות המטוס ואת חייו במהלך חייו, בדקו היטב כמה זמן לוקח להיווצר מטוס לאחר ההתנגשות הראשונית. מסתבר שפרטי מנגנון שיגור הסילון תלויים בתכני הפנים של כוכבי הנויטרונים המקוריים: אם תשנה את אופן בנייתם של כוכבי הנויטרונים, תקבלו סיפורי התנגשות הבדלים וחתימות שונות בתכונות המטוסים.
עם תצפיות מחרידות יותר על קילונובות, אנו עשויים עדיין להבחין בחלק מהמודלים הללו וללמוד מה גורם לכוכבי נויטרונים באמת לתקתק.
קרא עוד: "זרימת פקעת סילון ממיזוגי כוכבי נויטרונים: מבנה, עקומות אור ופיזיקה בסיסית"
