‎บาคาร่า ดาวนิวตรอนคืออะไร?‎

‎บาคาร่า ดาวนิวตรอนคืออะไร?‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎อดัม แมนน์‎‎ ‎‎ ‎‎ บาคาร่า เผยแพร่ ‎‎24 ตุลาคม 2019‎‎บทความอ้างอิง: ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับดาวนิวตรอน‎ภาพประกอบ 3 มิติของดาวนิวตรอนในเนบิวลา‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: Shutterstock)‎‎ดาวนิวตรอนเป็นเศษซากของดาวยักษ์ที่ตายในการระเบิดที่ลุกเป็นไฟที่เรียกว่า‎‎ซูเปอร์โนวา‎‎ หลังจากการระเบิดดังกล่าวแกนกลางของดาวฤกษ์ในอดีตเหล่านี้อัดแน่นเป็นวัตถุที่มีมวลของดวงอาทิตย์บรรจุลงในลูกบอลขนาดเท่าเมือง‎

‎ดาวนิวตรอนก่อตัวอย่างไร?‎‎ดาวฤกษ์‎‎ธรรมดายังคงรักษารูปทรงกลมไว้ได้เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่กระเพื่อมของมวลขนาดมหึมาพยายามดึงก๊าซของพวกเขาไปยังจุดศูนย์กลาง แต่ถูกปรับสมดุลด้วย

พลังงานจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นในแกนกลางซึ่งออกแรงความดันภายนอก‎‎ตามรายงานของนาซา

‎‎ในบั้นปลายชีวิตดาวฤกษ์ที่อยู่ระหว่างสี่ถึงแปดเท่า‎‎ของมวลดวงอาทิตย์‎‎จะเผาไหม้ผ่านเชื้อเพลิงที่มีอยู่และปฏิกิริยาฟิวชั่นภายในของพวกมันจะหยุดลง ชั้นนอกของดาวฤกษ์ยุบตัวเข้าด้านในอย่างรวดเร็วกระเด้งออกจากแกนหนาแล้วระเบิดออกมาอีกครั้งในฐานะซูเปอร์โนวาที่มีความรุนแรง‎‎แต่แกนกลางที่หนาแน่นยังคงพังทลายลงอย่างต่อเนื่องทําให้เกิดแรงกดดันสูงมากจนโปรตอนและอิเล็กตรอนถูกบีบเข้าด้วยกันเป็นนิวตรอนรวมถึงอนุภาคน้ําหนักเบาที่เรียกว่า‎‎นิวตริโน‎‎ที่หลบหนีเข้าสู่จักรวาลอันไกลโพ้น ผลลัพธ์ที่ได้คือดาวฤกษ์ที่มีมวลเป็นนิวตรอน 90% ซึ่งไม่สามารถบีบให้แน่นขึ้นได้ดังนั้นดาวนิวตรอนจึงไม่สามารถสลายตัวได้อีก‎‎นักดาราศาสตร์ตั้งทฤษฎีครั้งแรกเกี่ยวกับการดํารงอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดเหล่านี้ในช่วงทศวรรษที่ 1930 ไม่นานหลังจากที่นิวตรอนถูกค้นพบ แต่จนกระทั่งปี 1967 นักวิทยาศาสตร์มีหลักฐานที่ดีสําหรับดาวนิวตรอนในความเป็นจริง นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาชื่อ Jocelyn Bell ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในอังกฤษสังเกตเห็นชีพจรแปลก ๆ ในกล้องโทรทรรศน์วิทยุของเธอมาถึงเป็นประจําจนในตอนแรกเธอคิดว่าพวกเขาอาจเป็นสัญญาณจากอารยธรรมมนุษย์ต่างดาวตามรายงานของ ‎‎American Physical Society‎‎ รูปแบบกลายเป็นไม่ใช่ E.T. แต่เป็นรังสีที่ปล่อยออกมาจากดาวนิวตรอนที่หมุนอย่างรวดเร็ว‎

‎ซูเปอร์โนวาที่ก่อให้เกิดดาวนิวตรอนให้พลังงานอย่างมากแก่วัตถุขนาดกะทัดรัดทําให้มันหมุนบนแกนของมันระหว่าง 0.1 ถึง 60 ครั้งต่อวินาทีและสูงถึง 700 ครั้งต่อวินาที สนามแม่เหล็กที่น่าเกรงขามของหน่วยงานเหล่านี้ผลิตคอลัมน์รังสีกําลังสูงซึ่งสามารถกวาดผ่านโลกได้เหมือนลําแสงประภาคารสร้างสิ่งที่เรียกว่าพัลซาร์‎

‎คุณสมบัติของดาวนิวตรอนนั้นอยู่นอกโลกนี้อย่างสิ้นเชิง — วัสดุดาวนิวตรอนหนึ่งช้อนชาจะมีน้ําหนัก

หนึ่งพันล้านตัน ถ้าคุณจะยืนบนพื้นผิวของพวกเขาโดยไม่ตายคุณจะได้สัมผัสกับแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งกว่าที่คุณรู้สึกบนโลกถึง 2 พันล้านเท่า‎‎สนามแม่เหล็กของดาวนิวตรอนธรรมดาอาจแรงกว่าโลกหลายล้านล้านเท่า แต่ดาวนิวตรอนบางดวงมีสนามแม่เหล็กที่รุนแรงกว่านั้นมากกว่าดาวนิวตรอนเฉลี่ยหนึ่งพันเท่าหรือมากกว่านั้น สิ่งนี้จะสร้างวัตถุที่เรียกว่าแมกนีตาร์ ‎

‎Starquakes บนพื้นผิวของแมกนีตาร์ซึ่งเทียบเท่ากับการเคลื่อนที่ของเปลือกโลกบนโลกที่สร้างแผ่นดินไหวสามารถปล่อยพลังงานจํานวนมหาศาลออกมาได้ ในหนึ่งในสิบของวินาทีแมกนีตาร์อาจผลิตพลังงานได้มากกว่าดวงอาทิตย์ที่ปล่อยออกมาในช่วง 100,000 ปีที่ผ่านมา‎‎ตามรายงานของนาซา‎‎ ‎‎ดาวนิวตรอนหรือพัลซาร์คายลําแสงของรังสีออกมาขณะที่พวกมันหมุน ‎‎(เครดิตภาพ: Shutterstock)‎

‎การวิจัยเกี่ยวกับดาวนิวตรอน‎‎นักวิจัยได้พิจารณาใช้พัลส์ที่เสถียรและเหมือนนาฬิกาของดาวนิวตรอนเพื่อช่วยในการนําทางยานอวกาศ เช่นเดียวกับลําแสง GPS ที่ช่วยนําทางผู้คนบนโลก การทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติที่เรียกว่า ‎‎Station Explorer สําหรับเทคโนโลยีการจับเวลาและการนําทางด้วยรังสีเอกซ์‎‎ (SEXTANT) สามารถใช้สัญญาณจากพัลซาร์เพื่อคํานวณตําแหน่งของสถานีอวกาศนานาชาติได้ภายในระยะ 10 ไมล์ (16 กม.) ‎

‎แต่ยังคงมีความเข้าใจอย่างมากเกี่ยวกับดาวนิวตรอน ตัวอย่างเช่น ในปี 2019 นักดาราศาสตร์พบ‎‎ดาวนิวตรอนขนาดใหญ่ที่สุด‎‎เท่าที่เคยมีมา โดยมีมวลประมาณ 2.14 เท่าของดวงอาทิตย์ของเราที่บรรจุอยู่ในทรงกลมซึ่งน่าจะอยู่ที่ประมาณ 12.4 ไมล์ (20 กม.) ขนาดนี้วัตถุนั้นอยู่ในขีด จํากัด ที่ควรยุบตัวลงในหลุมดําดังนั้นนักวิจัยจึงตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเพื่อทําความเข้าใจฟิสิกส์แปลก ๆ ที่อาจเกิดขึ้นในที่ทํางานได้ดีขึ้น ‎

‎นักวิจัยยังได้รับเครื่องมือใหม่ ๆ เพื่อศึกษาพลวัตของดาวนิวตรอนได้ดีขึ้น การใช้หอดูดาวคลื่นความโน้มถ่วงเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (LIGO) ทําให้นักฟิสิกส์สามารถสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงที่ปล่อยออกมาเมื่อดาวนิวตรอนสองดวงวนวนมาบรรจบกันแล้วชนกัน การควบรวมกิจการที่ทรงพลังเหล่านี้อาจรับผิดชอบในการ‎‎สร้างโลหะมีค่าจํานวนมาก‎‎ที่เรามีบนโลก รวมถึงทองคําขาวและทองคํา และธาตุกัมมันตภาพรังสี เช่น ยูเรเนียม ‎บาคาร่า / 10 อันดับ