Солнце в диаметре Москвы: Что такое нейтронная звезда?
Хотите понять, что такое нейтронные звёзды? LIFE разбирался, почему они "нейтронные", почему их ещё называют пульсарами и откуда такие странные звёзды берутся в космосе.
Нейтронная звезда — это бывшее ядро какой-то очень массивной звезды, которое невероятно сильно сжалось и осталось без оболочки, "голым". Так происходит, когда эта массивная звезда "умирает", а вернее, просто завершает свой основной эволюционный этап. А почему звезда "умирает": потому что в ядре заканчивается водород для термоядерных реакций. Только эти процессы и были в состоянии противостоять гравитации, которая без них обязательно заставит ядро сжиматься до самого последнего возможного предела. Оно сжимается, а от этого раскаляется, представьте себе, даже гораздо больше, чем от термоядерного синтеза. Поэтому оболочка звезды и раздувается, а в конце концов сбрасывается. От перегрева.
Скажем, когда знаменитая "умирающая" Бетельгейзе (которая весит 15–17 Солнц) наконец попрощается с нами великолепным взрывом сверхновой, то есть сбросит перегретую и раздутую оболочку, её ядро, скорее всего, как раз станет нейтронной звездой. А вот пример уже свершившегося события: тоже очень широко известная Крабовидная туманность — не что иное, как остаток взрыва сверхновой, который произошёл в 1054 году. И в центре этой самой туманности, собственно, наблюдается нейтронная звезда.
Не все "перегоревшие" звёзды оставляют после себя такие нейтронные ядра. Здесь всё зависит от массы. Наше Солнце после себя нейтронную звезду не может оставить, и сверхновой оно тоже не может взорваться — оно слишком лёгкое. Оно, конечно, тоже раздуется в красного гиганта, как и Бетельгейзе, но оболочка сойдёт "спокойно", без вспышки, а ядро солнечное сожмётся в белого карлика — звёздочки диаметром в две тысячи километров. И вес будет составлять, наверное, где-то 60% от всего Солнца. Так вот, ядро звезды вроде Бетельгейзе может весить уже, пожалуй, и целых полтора Солнца. А такая масса создаёт собой, конечно, соответствующую гравитацию, что приводит к соответствующему коллапсу. Такое тяжеловесное ядро схлопывается до диаметра километров в сорок. Это чуть больше, чем диаметр Москвы в пределах МКАД.
Почему это сжатое до таких ничтожных размеров нечто называется нейтронной звездой: потому что от такого немыслимого сжатия внутри уже разрушились атомы и получился жутко плотный сгусток субатомных частиц, в основном нейтронов с некоторой добавкой протонов.
У нейтронных звёзд есть второе название — пульсары. Дело в том, что они в космосе пульсируют радиоизлучением, как маяки. Когда эту пульсацию астрофизики впервые обнаружили, то поначалу даже подумали, что это сигналы от внеземной цивилизации.
А почему пульсируют: они очень интенсивно вращаются, при этом ось звезды сильно ходит, раскачивается, это выглядит как юла. При этом радиоизлучение нейтронная звезда испускает из своих полюсов. Таким образом, когда мы смотрим на неё в телескоп, вращающаяся звезда всё время то поворачивается к нам своим полюсом, то скрывает его. Соответственно, радиосигнал то появляется, то исчезает.
