ირმის ნახტომში ყოველი ასი ვარსკვლავიდან ერთი, „ნეიტრონული“ ნაირსახეობაა. ეს ისეთი წარმოუდგენლად მკვრივი ობიექტებია, იმდენად შეკუმშული, რომ უზარმაზარ ატომბირთვებს ჰგვანან.
თუმცა, რეალურად, ისინი ნეიტრონებისგან შედგება.
იმისათვის, რათა გავიგოთ, საიდან მოდის ეს ნეიტრონები, საჭიროა ნეიტრონულ ვარსკვლავთა შრეებში ჩავიდეთ და გავიგოთ, როგორ მოქმედებს უზარმაზარი გრავიტაცია თითოეული ნაწილაკის პირად სივრცეზე.
როგორ წარმოიქმნება ნეიტრონული ვარსკვლავები
ყოველი ვარსკვლავის წიაღში ომი მძვინვარებს. გრავიტაცია ბირთვული რეაქციებით გამოწვეული სითბო გარეთ მიიწევს, მაგრამ გრავიტაცია ყველაფერს შიგნით ექაჩება, საბოლოოდ კი წარმოიქმნება პლაზმის შედარებით სტაბილური ბურთი.
ადრე თუ გვიან, ბირთვული ღუმელი ცივდება. მზეზე დაახლოებით 10-30-ჯერ მასიური ვარსკვლავების შემთხვევაში, სითბოს დაკარგვისას, მათი გაზის ცივი, გარე ფენები გრავიტაციის ზემოქმედებით სწრაფად იძირება წიაღში, იქამდე, ვიდრე ვარსკვლავის სიცოცხლის ბოლო მომენტებში წარმოქმნილ რკინის მკვრივ ბირთვს დაეჯახება.
ეს შოკური ტალღა უზარმაზარი ენერგიის აზვირთებას იწვევს, კოსმოსში ტყორცნის ცხელი გაზისა და რადიაციის ტალღას; ამ მოვლენას სუპერნოვად აფეთქებას უწოდებენ. შედეგად, ბირთვში რჩება მხოლოდ რკინის ბირთვი, რომელიც ჩვენს მზეზე ოდნავ მძიმეა, მაგრამ სიგანეში მხოლოდ დაახლოებით 11 კილომეტრი და გარს აკრავს ჩაჭერილი წყალბადისა და ჰელიუმის თხელი (დაახლოებით მეტრის სისქის) ატმოსფერო.
ამ ბურთს წარმოუდგენლად დიდი გრავიტაცია აქვს. თუკი ქალაქის ზომის ამ რკინის ნაჭერზე დადგებით, თქვენზე იმოქმედებს დაახლოებით 100 მილიარდი მიზიდულობის ძალა (G-force) იმოქმედებს.
იქ დიდხანს ნამდვილად ვერ დადგებოდით.
რა არის ნეიტრონული ვარსკვლავების შიგნით
იქ რაღაც წარმოუდგენლად საოცარი ფიზიკა მიმდინარეობს.
ძლიერი წნევა იწვევს რკინის ბირთვების გადაქცევას ვრცელ კრისტალურ სტრუქტურად, რომელსაც მართავს უთვალავი დადებითი მუხტის კოლექტიური ბიძგი.
ამ კრისტალის ნაპრალებში ელექტრონები თავისუფლად ზუზუნებენ, ძლიერ წნევას ისინი სახიფათოდ ახლოს მიაქვს ბირთვებთან. კვანტური ფიზიკის კანონების წყალობით, გადაჭედილ გარემო პირობებში ელექტრონებს პროტონებს შიგნით მოხვედრის უფრო მეტი შანსი აქვთ, რაც ამ წყვილს ახლად გამომცხვარ ნეიტრონად და ნეიტრინოდ გადააქცევს. ნეიტრონები სუბატომური ნაწილაკებია, რომლებსაც პროტონის მასა, მაგრამ განსხვავებული ელექტრული მუხტი აქვთ; ნეიტრინოები კი თითქმის უმასო ნეიტრალური სუბატომური ნაწილაკებია.
ნეიტრინოები იმდენად პატარაა, რომ მასა თითქმის არ აქვთ, მაგრამ რაც შეეხება ნეიტრონებს, ისინი რკინის მასის მქონე, მაგრამ გაცილებით ნაკლებ პროტონიან უცნაურ იზოტოპბს წარმოქმნიან.
რა სახის ატომებია ნეიტრონულ ვარსკვლავში
თუ უფრო ღრმად ჩავალთ სტრუქტურაში, შეიძლება ვიპოვოთ ნეიტრონებით იმდენად დამძიმებული ატომები, რომ ისინი დაშლას იწყებენ. თეორიის მიხედვით, ამ გამაოგნებელ სივრცეში ნეიტრონები გარკვეული სახის სქელ აირად „იშლება“, ერთმანეთს შორდებიან წნევით, რომელიც განისაზღვრება არა მათი მუხტებით, არამედ წესით, რომელიც ამბობს, რომ ამ სახის იდენტური ნაწილაკები ერთსა და იმავე სივრცეს ერთსა და იმავე დროს ვერ დაიკავებენ.
ეს „ქერქი“ მკვდარი ვარსკვლავის სიღრმეში დაახლოებით ერთ კილომეტრზე მდებარეობს და შედგება ნეიტრონების ნისლისგან, აქა-იქ არის შემთხვევითი პროტონებიც. ბირთვები იმდენად ახლო-ახლოსაა, რომ ერთმანეთს ეჯახებიან.
გრავიტაცია სტაბილურად იზრდება და მას შემდეგ, ამოცნობადი ატომური სტრუქტურები ეგზოტიკურ განლაგებას იღებს, რომელიც სპაგეტის ან ლაზანიის პასტას წააგავს და წარმოქმნილია ძლიერი ბირთვული ძალისა და დადებითი განზიდვის ბალანსით.
კიდევ უფრო ღრმად, ნეიტრონული ვარსკვლავების გულში, ფიზიკა კიდევ უფრო უცნაური ხდება. შეწყვილებული მოწყობის იძულებით, ნეიტრონები (და ის იშვიათი პროტონები, რომლებიც არ გარდაქმნილან), ახალ იდენტობებს ქმნიან, რაც მათ ყველა სახის წინა კანონის დარღვევის საშუალებას აძლევს და ქმნიან უცნაურ ნაკადებს.
არ არის გამორიცხული, რომ სულ ცენტრში, გრავიტაცია ნეიტრონებს მთელი მათი ინდივიდუალურობის დაკარგვას აიძულებდეს და პირვანდელი ნაწილაკების, კვარკების „რბილ“ მასად გადააქცევდეს.
უფრო მჭიდროდ შეკუმშული ეს კვარკები ასევე გადაფარავდნენ ერთმანეთს და იმდენად ვიწრო წერტილში კოლაფსირდებოდნენ, რომ ამის მოდელირება არ შეგვიძლია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ის შავ ხვრელად გადაიქცეოდა.
განმარტებითი სტატია ეყრდნობა გამოქვეყნების დროისათვის სანდო და გადამოწმებულ წყაროებს. ტექსტი და სურათები შეიძლება შეიცვალოს, რათა არ მოძველდეს ინფორმაცია.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
