Video

Transcriptie

Neutronensterren zijn een van de meest extreme

en gewelddadige dingen in het universum.

Gigantische atoomkernen, maar een paar kilometer in doorsnee,

maar zo zwaar als sterren.

En ze hebben hun bestaan te wijten aan de dood van iets majestueus.

[Catchy intro muziek]

Sterren bestaan door een fragiele balans

De massa van miljoenen, miljarden, triljoenen tonnen hete plasma

wordt naar binnen getrokken door zwaartekracht

en drukt stoffen met zoveel kracht samen dat de kernen fuseren

Waterstof fuseert tot helium,

hierbij komt energie vrij die tegen de zwaartekracht in werkt en probeert te ontsnappen

Zolang als deze balans bestaat, zijn sterren best wel stabiel.

Uiteindelijk zal het waterstof op raken.

Middelgrote sterren, zoals onze zon, gaan door een reuzen fase,

waarbij ze helium verbranden tot koolstof en zuurstof,

voordat ze uiteindelijk veranderen in een witte dwerg.

Maar bij sterren vele malen de massa van onze zon,

wordt het interessant wanneer de helium uitgeput is.

Heel even raakt het evenwicht tussen druk en straling uit balans

en wint de zwaartekracht, waardoor de ster sterker wordt samengeperst dan voorheen.

De kern brandt heter en sneller,

terwijl de buitenste lagen van de ster honderden malen opzwellen en

steeds zwaardere elementen fuseert.

Koolstof verbrandt tot neon in eeuwen,

neon tot zuurstof in een jaar,

zuurstof tot silicium in maanden

en silicium tot ijzer in een dag

En dan… dood

IJzer is nucleair as.

Het heeft geen energie om af te geven en kan niet gefuseerd worden.

De fusie stopt opeens en de balans eindigt.

Zonder de uitwaartse druk van de fusie,

wordt de kern verpletterd door het enorme gewicht van de ster erboven.

Wat er nu gebeurt is geweldig en eng.

Deeltjes, zoals elektronen en protonen ,willen echt niet bij elkaar in de buurt zijn.

Maar de druk van de ineenstortende ster is zo groot

dat elektronen en protonen fuseren tot neutronen,

die dan zo dicht samen gedrukt worden als in een atoomkern.

Een ijzeren bal zo groot als de aarde,

word samengedrukt als een bal van puur nucleair materiaal ter grootte van een stad.

Maar niet alleen de kern, de hele ster implodeert,

zwaartekracht trekt de buitenste lagen naar binnen met 25% van de lichtsnelheid.

Deze implosie stuitert van de ijzeren kern af,

die een schokgolf produceert die naar buiten toe explodeert

en de rest van de ster de ruimte in katapulteert.

Dit is wat we een supernova explosie noemen en het zal meer licht geven dan hele sterrenstelsels.

Wat overblijft van de ster is nu een neutronenster.

Zijn massa is ongeveer een miljoen keer de massa van de aarde,

maar samengedrukt tot een object ongeveer 25 kilometer in doorsnee.

De dichtheid is zo groot dat de massa van alle levende mensen zou

passen in een kubieke centimeter van neutronenster materie.

Dat is ruwweg een miljard ton

in de ruimte met het formaat van een suikerklontje.

In andere woorden, dat is Mount Everest in een kopje koffie.

Van de buitenkant is een neutronenster ongelooflijk extreem.

Zijn zwaartekracht is het sterkst met uitzondering van zwarte gaten,

en als het nog een iets grotere dichtheid zou hebben zou het er één worden.

Licht word er omheen gebogen,

dit betekend dat je de voorkant kan zien en een deel van de achterkant.

Hun oppervlaktes bereiken een miljoen graden Celsius,

vergeleken met een schamele 6000 graden voor onze zon.

Oké, laten we in een neutronenster kijken.

Hoewel deze gigantische atoomkernen sterren zijn,

zijn ze ook op veel manieren zoals planeten,

met vaste korsten over een vloeibare kern.

De korst is extreem hard.

De meest buitenste lagen zijn gemaakt van ijzer wat overgebleven is van de supernova,

samengedrukt in een kristalrooster,

met een zee van elektronen die er doorheen vloeit.

Dieper gaand perst de zwaartekracht atoomkernen dichter bij elkaar.

We vinden steeds minder protonen omdat de meeste samensmelten tot neutronen.

Totdat we de onderkant van de korst bereiken.

Hier worden atoomkernen zo hard bij elkaar gedrukt dat ze elkaar beginnen aan te raken.

Protonen en neutronen herschikken,

vormen lange cilinders of vellen,

enorme atoomkernen met miljoenen protonen en neutronen

gevormd als spaghetti en lasagne,

die natuurkundigen “Nucleaire pasta” noemen.

Nucleaire pasta heeft zo’n grote dichtheid dat het mogelijk het sterkste materiaal in het universum is.

Vrijwel onbreekbaar.

Brokken pasta in een neutronenster

kunnen zelfs bergen vormen, op zijn hoogst een paar centimeter,

maar vele maler zwaarder dan de Himalaya.

Uiteindelijk bereiken we, onder de pasta, de kern.

We weten niet helemaal zeker wat de eigenschappen van materie zijn,

als ze zo hard worden samengedrukt.

Protonen en neutronen lossen misschien op in een oceaan van quarks,

een zogenoemde quark-gluonplasma.

Sommige van die quarks veranderen mogelijk in vreemde quarks

en vormen een soort van vreemde materie, met eigenschappen zo extreem dat we er een hele video over gemaakt hebben.

Of misschien blijven ze gewoon protonen en neutronen,

niemand weet het zeker, en dat is waarom we aan wetenschap doen.

Dat is allemaal best zware stof, letterlijk, dus laten we weer terug de ruimte in gaan.

Wanneer neutronensterren voor het eerst ineenstorten,

beginnen ze heel erg hard rond te draaien, net als een ballerina die haar armen naar binnen trekt.

Neutronensterren zijn hemelse ballerina’s die vele malen per seconde ronddraaien.

Dit creëert pulsen,

want hun magnetische veld creëert een straal van radiogolven,

die elke keer passeert als ze ronddraaien.

Deze “radio” pulsars zijn het bekendste type neutronenster.

Ongeveer 2000 ervan zijn bekend in de Melkweg.

Deze magnetische velden zijn de sterkste in het universum,

een biljard keer sterker dan die van de aarde, na hun geboorte.

Zij worden Magnetars genoemd todat ze een beetje tot rust komen.

Maar de absoluut beste soort neutronensterren zijn bevriend met andere neutronensterren.

Door energie uit te stralen in de vorm van zwaartekrachtgolven,

rimpelingen in ruimte-tijd, kunnen hun banen steeds kleiner worden.

En kunnen ze tegen elkaar botsen en elkaar doden.

In een Kilonova explosie die veel van hun inwendige naar buiten spuwt.

Wanneer ze dat doen worden de omstandigheden zo extreem

dat voor een moment er weer zware atoomkernen worden gemaakt.

Het is geen fusie die kernen samenvoegt deze keer,

maar zware neutronenrijke materie die uit elkaar valt en weer samen word gesteld.

Nog maar recentelijk

hebben we geleerd dat dit waarschijnlijk de oorsprong is van de meeste zware elementen in het universum.

Zoals: goud, uranium en platina. En nog tientallen meer.

Dus nu storten twee neutronensterren in elkaar en worden een zwart gat,

zo sterven ze weer.

Niet alleen hoeven sterren te sterven om elementen te vormen,

ze moeten tweemaal sterven.

Over miljoenen jaren zullen deze atomen zich weer in het heelal mengen,

maar sommige van hen eindigen in een wolk

die door zwaartekracht wordt samen getrokken om sterren en planeten te vormen,

en zo de cyclus te herhalen.

Ons zonnestelsel is één voorbeeld

en de overblijfselen van die neutronensterren, die voor ons kwamen, zijn overal om ons heen.

Onze volledige technologische moderne wereld is opgebouwd

uit elementen die neutronensterren hebben gemaakt in het verleden.

en deze atomen op een reis van dertien miljard jaar gestuurd

om samen te komen om ons en onze wereld te vormen.

En dat is best wel cool.

Tot dan kunnen we naar ze kijken op papier.

De “12,020 Human Space Era Calender” is gearriveerd.

Je kunt hem nu bestellen tot we uitverkocht zijn,

en dan nooit meer.

Bezoek de bewolkte steden van Venus,

de samenstelling van een Dyson zwerm op Mercurius,

en steek de grenzen van ons zonnestelsel over.

Voor het eerst bezorgd vanuit de VS en Europa.

Maar we leveren in elk land op de wereld.

Je kunt ook een knuffel of hoodie of poster halen.

We hebben een aantal speciale deals voor je.

Haal het voor kerst voor je vrienden, familie en kinderen

of om jezelf af te leiden van het feit dat er

100 miljard miljard aardachtige planeten zijn in de bewoonbare zone

van zonachtige sterren in het zichtbare universum,

en jij zal ze nooit bezoeken.

De laatste paar jaar hebben we ze allemaal verkocht,

dus geen haast, maar de klok tikt door.

Spullen in onze winkel kopen is een van beste manieren om Kurzgesagt te steunen.

Door jou kunnen we kanaal gratis houden voor iedereen,

en meer mooie dingen maken. Een vrolijk, interstellair, jaar. 12020