Astronomi utan teleskop - Stellar Quakes and Glitches

Pin
Send
Share
Send

Den övre skorpan hos en neutronstjärna tros vara sammansatt av kristalliserat järn, kan ha centimeter höga berg och upplever tillfälliga "stjärnbävningar" som kan föregå det som är tekniskt känt som en tekniskt fel. Dessa glitches och den efterföljande återhämtningsperioden efter glitch kan ge viss inblick i naturen och beteendet hos den överflödiga kärnan hos neutronstjärnor.

Händelserna som ledde fram till en jordbävning av neutronstjärnor går något så här. Alla neutronstjärnor tenderar att "snurra ner" under sin livscykel, eftersom deras magnetfält tillämpar bromsarna på stjärnans snurr. Magneter, med särskilt kraftfulla magnetfält, upplever kraftigare bromsning.

Under denna dynamiska process arbetar två motstridiga krafter på stjärnans geometri. Den mycket snabba snurringen tenderar att skjuta ut stjärnens ekvator, vilket gör den till en avskild sfäroid. Starens kraftfulla tyngdkraft arbetar emellertid också för att få stjärnan att överensstämma med hydrostatisk jämvikt (dvs en sfär).

När stjärnan snurrar ner tenderar således skorpan - som enligt uppgift är 10 miljarder gånger stålets styrka - att spänna men inte bryta. Det kan finnas en process som en tektonisk förskjutning av jordskorpor - som skapar 'berg' bara centimeter höga, även om från en bas som sträcker sig flera kilometer över stjärnan. Denna knäckning kan avlasta vissa av de spänningar som jordskorpan upplever - men när processen fortsätter byggs spänningen upp och upp tills den plötsligt "ger" sig.

Den plötsliga kollaps av ett 10 centimeter högt berg på ytan av en neutronstjärna anses vara en möjlig kandidathändelse för genereringen av detekterbara gravitationsvågor - även om detta ännu inte kan upptäckas. Men ännu mer dramatiskt kan jordbävningshändelsen antingen kopplas till - eller kanske till och med utlöses av - en omjustering i neutronens magnetfält.

Det kan vara så att den tektoniska förskjutningen av skorpsegment fungerar för att "linda upp" de magnetiska kraftlinjerna som sticker ut förbi neutronstjärnans yta. Då sker det i en stjärnskakningshändelse en plötslig och kraftfull energiutlösning - vilket kan vara ett resultat av att stjärnans magnetfält sjunker till en lägre energinivå när stjärnens geometri justerar sig själv. Denna energiutlösning innebär en enorm blixt av x- och gammastrålar.

När det gäller en neutronstjärna av magnetartyp kan denna blixt överträffa de flesta andra röntgenkällor i universum. Magnetarblinkar pumpar också ut väsentliga gammastrålar - även om dessa kallas mjuk gammastråleutsläpp (SGR) för att skilja dem från mer energiska gammastrålningsutbrott (GRB) till följd av en rad andra fenomen i universum.

Men "mjuk" är lite av en felaktig fel eftersom båda typerna av burst kommer att döda dig lika effektivt om du är tillräckligt nära. Magneten SGR 1806-20 hade en av de största (SGR) händelserna i rekord i december 2004.

Tillsammans med jordbävningen och strålningen brister kan neutronstjärnor också uppleva ett fel - vilket är en plötslig och tillfällig ökning av neutronstjärns snurr. Detta är delvis ett resultat av bevarande av vinkelmomentet eftersom stjärnans ekvatorn suger sig i lite (den gamla "skateren drar armarna i" analogi), men matematisk modellering antyder att detta kanske inte är tillräckligt för att fullt ut redogöra för den tillfälliga "spin up" "associerad med en neutronstjärnsglitch.

González-Romero och Blázquez-Salcedo har föreslagit att en intern omjustering i termodynamiken i den överflödiga kärnan också kan spela en roll här, där den första glitchen värmer kärnan och post-glitch-perioden involverar kärnan och skorpan för att uppnå en ny termisk jämvikt - åtminstone tills nästa fel.

Pin
Send
Share
Send