כוכבי נויטרון הם שרידים של כוכבי ענק שמתו בפיצוץ לוהט המכונה סופרנובה. לאחר התפרצות כזו, ליבותיהם של הכוכבים הקודמים הללו נדחסים לאובייקט אולטרה-סנס, כאשר מסת השמש ארוזה לכדור בגודל עיר.
איך נוצרים כוכבי נויטרונים?
כוכבים רגילים שומרים על צורתם הכדורית מכיוון שכוח הכבידה הסובב של המסה הענקית שלהם מנסה למשוך את הגז שלהם לעבר נקודה מרכזית, אך הוא מאוזן על ידי האנרגיה שמקורם בהתמזגות גרעינית בגרעינים שלהם, המפעילה לחץ כלפי חוץ, על פי נאס"א. בסוף חייהם, כוכבים שהם פי ארבע עד שמונה מסת השמש שורפים באמצעות הדלק הזמין שלהם ותגובות האיחוי הפנימיות שלהם נפסקות. השכבות החיצוניות של הכוכבים קורסות במהירות פנימה, מקפצות מהגרעין העבה ואז שוב מתפוצצות כסופרנובה אלימה.
אולם הגרעין הצפוף ממשיך לקרוס, ומייצר לחצים כה גבוהים עד שפרוטונים ואלקטרונים נדחסים זה לזה לנויטרונים, כמו גם חלקיקים קלים הנקראים נייטרינים הנמלטים ליקום הרחוק. התוצאה הסופית היא כוכב שהמסה שלו היא 90% נויטרונים, שלא ניתן לסחוט אותם חזק יותר, ולכן כוכב הנויטרונים לא יכול להישבר עוד יותר.
מאפייני כוכב נויטרונים
אסטרונומים תיאורטו לראשונה על קיומם של ישויות מהממות ביזאריות אלה בשנות השלושים, זמן קצר לאחר שהתגלה הנויטרון. אך רק בשנת 1967 היו בידי מדענים ראיות טובות לכוכבי נויטרונים במציאות. סטודנטית לתואר שני בשם ג'וסלין בל מאוניברסיטת קיימברידג 'באנגליה הבחינה בפולסים מוזרים בטלסקופ הרדיו שלה, כשהגיעה כה באופן קבוע, עד שבתחילה חשבה שהם עשויים להיות איתות מתרבויות חייזרות, כך על פי החברה האמריקאית לפיזיקה. התבניות התבררו שלא כ- E.T. אלא קרינה שנפלטת על ידי כוכבי נויטרונים מסתובבים במהירות.
הסופרנובה שמולידה כוכב נויטרונים מעניקה אנרגיה רבה לאובייקט הקומפקטי, וגורמת לו להסתובב על צירו בין 0.1 ל 60 פעמים בשנייה, ועד 700 פעמים בשנייה. השדות המגנטיים האימתניים של ישויות אלה מייצרים עמודי קרינה בעלי עוצמה גבוהה, שיכולים לטאטא על פני כדור הארץ כמו קורות מגדלור, ויוצרים מה שמכונה פולסאר.
תכונותיהם של כוכבי נויטרונים אינם יוצאים מהעולם הזה - כפית יחידה של חומר כוכב נויטרונים תשקול מיליארד טון. אם איכשהו הייתם עומדים על פני השטח שלהם בלי למות, הייתם חווים כוח כוח משיכה חזק פי 2 מיליארד ממה שאתם מרגישים על כדור הארץ.
השדה המגנטי של כוכב נויטרונים רגיל עשוי להיות טריליוני פעמים חזקים יותר מכדור הארץ. אבל לכוכבי נויטרונים יש שדות מגנטיים קיצוניים עוד יותר, פי אלף או יותר מכוכב הנויטרונים הממוצע. זה יוצר אובייקט המכונה מגנטר.
רעידות כוכב על פניו של מגנטר - המקבילה לתנועות קרוסטיות בכדור הארץ המייצרות רעידות אדמה - יכולות לשחרר כמויות אדירות של אנרגיה. בעשר עשירית השנייה, מגנטר עשוי לייצר יותר אנרגיה ממה שהשמש נפלטה ב 100,000 השנים האחרונות, על פי נאס"א.
מחקר על כוכבי נויטרונים
חוקרים שקלו להשתמש בפולסים היציבים דמויי השעון של כוכבי נויטרונים כדי לסייע בניווט חללית, בדומה לקורות GPS המסייעות להנחות אנשים על כדור הארץ. ניסוי בתחנת החלל הבינלאומית שנקרא Station Explorer לטכנולוגיית תזמון וניווט רנטגן (SEXTANT) הצליח להשתמש באות מפולסארים כדי לחשב את מיקום ה- ISS לטווח של 16 מיילים.
אך עדיין נותר להבין רבות לגבי כוכבי הנויטרונים. לדוגמה, בשנת 2019, אסטרונומים הבחינו בכוכב הנויטרונים המסיבי ביותר שנראה אי פעם - פי 2.14 מכמות השמש שלנו ארוזה לכדור שסביר להניח סביב 20.4 ק"מ. בגודל זה, האובייקט נמצא ממש בקצה הגבול בו היה צריך להתמוטט לחור שחור, ולכן החוקרים בוחנים אותו מקרוב כדי להבין טוב יותר את הפיזיקה המוזרה שעשויה להיות בעבודה כשהיא מעלה אותה.
החוקרים משיגים כלים חדשים כדי ללמוד טוב יותר את הדינמיקה של כוכב הנויטרונים. בעזרת מצפה הכוכבים של גל האינטרפרציה בלייזר (LIGO), הצליחו הפיזיקאים להתבונן בגלי הכבידה שנפלטים כאשר שני כוכבי נויטרונים מסתובבים זה בזה ואז מתנגשים. מיזוגים חזקים אלו עשויים להיות אחראיים לייצור רבים של מתכות יקרות שיש לנו על כדור הארץ, כולל פלטינה וזהב, ואלמנטים רדיואקטיביים, כמו אורניום.
