Нейтронные звезды: Страница 3

Оглавление статей
Нейтронные звезды
Страница 2
Страница 3
Страница 4

Страница 3 из 4

 

 

 

 

 

Очень сильные магнитные поля не могут быть такими однородными, как, например, поле подковообразного магнита. Взрыв сверхновой представляет собой такой чудовищный катаклизм, что связанное с ней магнитное поле как бы завязывается узлами, скручивается, деформируется. Относительно тонкая поверхностная кора нейтронной звезды, пронизанная мощным деформированным магнитным полем, подвергается таким чудовищным напряжениям, что в ней могут возникнуть разломы. Дайсон из Института высших исследований в Принстоне (штат Нью-Джерси, США) предположил, что через эти разломы в коре могло бы поступать на поверхность сверхплотное вещество из незакристаллизовавшихся областей нейтронной звезды. Это дает начало «звездотрясениям»: на поверхности звезды появляются гейзеры или вулканы, выбрасывающие вещество из недр звезды на поверхность. Под тяжестью выброшенного вещества возникают новые разломы коры, которые способствуют дальнейшему поступлению вещества из недр звезды на поверхность.

Такой процесс может протекать циклически, вследствие чего поверхность нейтронной звезды превращается в сильно турбулентную область, находящуюся в непрерывном волнении. Дрейк из Корнеллского университета на основе собственных наблюдений высказал предположение, что возникает множество крошечных звездотрясений, которые влияют на характер периодичности пульсаров.

Сразу после образования нейтронная звезда может приобрести очень быстрое вращение. В дальнейшем, когда вращение замедляется, как это следует из наблюдений пульсаров, в коре должны постепенно нарастать сильные напряжения, которые также приводят к ее разломам и, следовательно, к звездотрясениям, то есть вулканической и сейсмической активности. Таким образом, вполне допустимо, что на протяжении части жизненной истории нейтронной звезды происходят непрерывные серии звездотрясений. И действительно, как полагают некоторые ученые, внезапные уменьшения периода вращения пульсара Паруса X могут оказаться следствиями звездотрясений. Однако все это только гипотезы, основанные на предположениях; попытки ответить с их помощью на одни вопросы неизбежно порождают множество новых, не менее трудных и каверзных.

Под поверхностью нейтронной звезды, в слое на глубине около 2 км, плотность вещества увеличивается в несколько миллионов раз, так что 1 см3 его, который у поверхности весил около 100 т, здесь имеет вес примерно 100 млн. т. У основания этого слоя могут находиться тяжелые ядра, обогащенные нейтронами. Среди них, по-видимому, представлены различные химические элементы, от сравнительно легких, таких, как, например, молибден, до более тяжелых, чем любое из устойчивых ядер, известных на Земле. Кора нейтронной звезды может быть твердой, что позволяет ядрам расположиться в определенном порядке в жесткой кристаллической решетке, подобно тому, как это имеет место в некоторых веществах, существующих на Земле.

Предположение о том, что кора нейтронной звезды твердая, основано на состоянии атомов в ней. Обычно атом окружен облаком электронов, надежно экранирующим соседние атомы друг от друга. Взаимодействие между атомами, которое приводит к образованию кристалла, зависит от взаимодействия электронных оболочек. Но, как мы уже видели, в нейтронных звездах электроны свободно движутся в межъядерном пространстве. Они не экранируют одно ядро от другого, и потому ядра, обладая одинаковыми электрическими характеристиками, отталкиваются друг от друга. В результате они выстраиваются в определенном порядке, образуя регулярную решетку и располагаясь друг от друга настолько далеко, насколько это возможно. По этой причине ученые считают, что ядра в недрах белых карликов и коре нейтронных звезд должны образовывать твердые кубические решетки, подобно тому как это происходит в железе, меди или цинке, но при более высоких плотностях. Может ли такая кора плавиться? Да, но для этого необходима температура в 100 раз выше, чем обычно принимается для поверхности нейтронных звезд. Любопытно отметить, что наличие вырожденного газа обеспечивает высокую электропроводность коры. Она должна проводить электричество в 100 000 раз лучше, чем медь.

Как указывает Рудерман, в наименее массивных звездах кора, по-видимому, простирается вплоть до центра звезды. Это справедливо для тех звезд, масса которых составляет около 20% (или меньше) массы Солнца.

Более массивные звезды имеют и другие слои вблизи центра звезды. Под корой можно встретить вещество, представляющее собой нейтрон-протон-электронную жидкость. В этой жидкости отсутствуют ядра, а протоны и электроны составляют лишь малый процент общей ее массы. Предполагается, что нейтроны и протоны образуют сверхпроводящую жидкость. Нейтронная сверхтекучая жидкость по своим свойствам напоминает изотоп гелий-4 при температуре вблизи абсолютного нуля. Гелий-4 обладает нулевой вязкостью, и это позволяет ему выползать из стеклянного сосуда, поднимаясь по его стенкам вопреки законам гравитации. Возможно, что протонная сверхпроводящая жидкость — если таковая образуется — должна быть сверхпроводником, способным поддерживать электрические токи и магнитные поля сколь угодно долго. Электроны в недрах нейтронной звезды, двигаясь почти со скоростью света, обусловливают высокую проводимость вещества.

Вблизи центра нейтронной звезды плотность вещества столь высока, что 1 см3 должен весить около 1 млрд. т. Наша Земля, будучи сжатой до такой плотности, оказалась бы размером с таблетку аспирина. Нейтроны, протоны и электроны обладают в нейтронной звезде настолько большой энергией, что превращаются в совершенно иные, экзотические, элементарные частицы, которые на Земле могли бы существовать лишь не более одной миллионной доли секунды, но в недрах нейтронных звезд, как предполагается, они вполне устойчивы. По мнению Рудермана, центральное ядро нейтронной звезды представляет собой уникальное место, где можно встретиться с явлениями,   которые совершенно выходят за рамки нашего земного опыта.

« ПредыдущаяСлед. »

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: