Menyhért, Mirjam
17 °C
28 °C
Index - In English In English Eng

Miből van a neutroncsillag?

2008.01.11. 15:10
A neutroncsillagok nagytömegű csillagok szupernóva-robbanása után visszamaradó objektumok, méretük mindössze 10-12 km körüli, tömegük azonban meghaladja a Napét, azaz sűrűségük óriási, annyira nagy hogy nem is alkothatják őket normál atomok.

A négy évtizedes múltra visszatekintő modell szerint majdnem tisztán neutronokból állnak, melyek a szupernóva-robbanásban a csillag magjának összeomlásakor jönnek létre az óriási nyomás hatására a csillagplazma atommagjainak protonjaiból és az elektronokból.

Az elmélettel kapcsolatos első kételyek akkor kezdtek felmerülni, amikor bizonyos észlelések alapján úgy tűnt, hogy néhány neutroncsillagnak nagyobb lehet a tömege az elméletek által előrejelzettnél; elérheti akár a két naptömeget is. Más esetekben a méret mutatkozott az elméletből számoltnál kisebbnek, körülbelül 6-8 kilométernek. Ezek alapján olyan modellek is előtérbe kerültek, melyekben a neutroncsillagok nem is neutronokból, hanem még egzotikusabb részecskékből, pionokból, kaonokból, illetve kvarkokból állnak - számol be a legújabb kutatási eredményekről a hírek.csillagászat.hu portál.

Ilyennek képzelik a csillagászok a neutroncsillagokat (kép: Casey Reed, Pennsylvaniai Állami Egyetem)

Mivel roppant kicsik, a neutroncsillagok átmérőjének megmérése a direkt méretmeghatározás lehetetlen, ezért a kutatók csak a róluk érkező elektromágneses sugárzásra, és számítógépes modellekre hagyatkozhatnak. Ehhez szükség van még a modellezett neutroncsillag távolságának ismeretére, ez pedig újabb kritikus pont. Nagy segítséget jelent, ha egy csillag olyan nagyobb egység része, melynek távolsága más módszerekkel meghatározható. Ilyenek például a Tejútrendszer körüli gömbhalmazok. Ezeken belül az összes objektum távolságaként maga a halmaz távolsága használható a számításokban.

Natalie Webb és Didier Barret (Centre d'Etude Spatiale des Rayonnements, Toulouse, Franciaország) az XMM-Newton röntgenteleszkóp segítségével azonosított három neutroncsillag-jelöltet az Omega Centauri, az M13 és az NGC 2808 gömbhalmazokban. Mindegyik jelölt egy röntgenkettős egyik komponense, és a mérések tanúsága szerint jelenleg viszonylagos nyugalmi fázisukat élik. A detektált röntgensugárzásnak át kell haladnia neutroncsillagok körüli hidrogénből álló légkörön, így információt szolgáltathat az atmoszféráról, ami aztán összevethető a rá vonatkozó modellekkel.

Az Omega Centauri, M13 és NGC 2808 gömbhalmazok

Webb és Barret az általuk kapott színképeket összehasonlították a hidrogénlégköröket leíró modellekből származó eredményekkel, és azt találták, hogy az állandó felszíni gravitációt feltételező modellek alábecsülik a neutroncsillag tömegét, illetve felülbecsülik a sugarát. Eredményeik szerint a tömeg elérheti akár a 2,4 naptömeget is, míg a sugarak értékei 8 km-ről indulhatnak.