Gwiazdy neutronowe - najbardziej ekstremalne rzeczy, które nie są czarnymi dziurami | Kurzgesagt

🎁Amazon Prime 📖Kindle Unlimited 🎧Audible Plus 🎵Amazon Music Unlimited 🌿iHerb 💰Binance

Video

Transkrypcja

Gwiazdy neutronowe są jednymi z najbardziej ekstremalnych i gwałtownych obiektów we Wszechświecie.

Gigantyczne atomowe jądro mające jedynie kilka kilometrów średnicy,

ale o masie gwiazd.

Zawdzięczają swoje istnienie śmierci czegoś majestatycznego.

Gwiazdy istnieją dzięki kruchej równowadze.

Masa milionów miliardów bilionów ton gorącej plazmy

ciągniętej do wnętrza przez grawitację i ściska materię z tak dużą siłą, że jądra atomów ulegają fuzji

Wodór jest przekształcany w hel.

To uwalnia energię, która pcha przeciwnie do grawitacji i próbuje uciec.

Dopóki ten balans istnieje, gwiazda jest całkiem stabilna.

Ostatecznie wodór zostanie wyczerpany.

Średnie gwiazdy, takie jak Słońce,

przechodzą przez fazę olbrzymów, podczas której spalają hel w węgiel oraz tlen,

zanim ostatecznie przekształcą się w białego karła.

Jeżeli jednak gwiazda jest wielokrotnie masywniejsza od naszego Słońca,

rzeczy stają się ciekawe, kiedy wyczerpie się hel.

W pewnym momencie, równowaga pomiędzy ciśnieniem i promieniowaniem zostaje załamana i grawitacja zwycięża,

ściskając gwiazdę bardziej niż wcześniej.

Jądro będzie spalać się mocniej i szybciej,

kiedy zewnętrzne warstwy gwiazdy spuchną kilkaset razy,

tworząc cięższe i cięższe pierwiastki.

Węgiel, przez wieki, jest spalany do neonu,

neon do tlenu w jeden rok,

tlen w krzem w miesiące,

a krzem w żelazo w jeden dzień.

A następnie,

śmierć.

Żelazo jest nuklearnym popiołem.

Nie ma energii do przekazania i nie może ulec fuzji.

Fuzja natychmiast się zatrzymuje, co łamie równowagę.

Bez zewnętrznego ciśnienia z fuzji,

jądro jest miażdżone przez ogromną masę gwiazdy powyżej rdzenia.

To co się dzieje teraz jest niesamowite, ale i straszne.

Cząstki takie jak elektrony oraz protony, naprawdę nie chcą być blisko siebie,

jednak ciśnienie zapadającej się gwiazdy jest tak wielkie,

że elektrony oraz protony łączą się, tworząc neutrony

które są ściskane razem tak mocno, jak w jądrze atomu.

Żelazna kula wielkości Ziemi jest ściskana w kulę czystej jądrowej materii wielkości miasta.

Jednak nie tylko jądro, cała gwiazda imploduje.

Grawitacja pcha zewnętrzne warstwy z 25% prędkością światła.

Ta implozja odbija się od żelaznego jądra, generując falę uderzeniową,

która wybucha na zewnątrz i katapultuje resztę gwiazdy w przestrzeń kosmiczną.

To jest to, co nazywamy supernową,

która może przyćmić całą galaktykę.

To co zostało z gwiazdy jest teraz gwiazdą neutronową.

Jej masa wynosi około miliona mas Ziemi, ale jest skompresowana do obiektu o szerokości 25 kilometrów.

Jest ona tak gęsta, że masa wszystkich żyjących ludzi pomieściłaby się

w jednym centymetrze sześcienny materii gwiazdy neutronowej.

Jest to w przybliżeniu miliard ton w przestrzeni wielkości kostki cukru.

Albo inaczej, jest to Mount Everest w kubku kawy.

Z zewnątrz gwiazda neutronowa jest nadzwyczajna.

Jej grawitacja jest najsilniejsza - nie licząc czarnych dziur -

i jeżeli byłaby gęstsza, stałaby się jedną z nich (czyli czarną dziurą).

Światło jest załamywane wokół niej,

co oznacza, że możesz zobaczyć zarówno front, jak i część tyłu.

Ich powierzchnia osiąga temperaturę miliona stopni Celsjusza,

w porównaniu do sześciu tysięcy stopni Celsjusza powierzchni naszego Słońca.

Ok, zajrzyjmy do wnętrza gwiazdy neutronowej.

Mimo że te gigantyczne jądra atomowe są gwiazdami,

pod wieloma względami są podobne do planet;

ze stałą skorupą nad płynnym jądrem.

Skorupa jest niezwykle twarda.

Najbardziej zewnętrzna warstwa jest zbudowana z żelaznych pozostałości po supernowej

ściśniętych razem w krystaliczną sieć

z morzem elektronów płynących przez nią.

Idąc niżej,

grawitacja ściska jądra żelaza bliżej siebie

Znajdujemy coraz mniej i mniej protonów,

gdyż większość łączy się w neutrony,

aż w końcu dojdziemy do rdzenia skorupy.

Tutaj jądra są ściskane razem tak mocno, że zaczynają się dotykać.

Protony i neutrony przemieszczają się tworząc długie cylindry albo warstwy

ogromnych jąder atomowych z milionami protonów i neutronów kształtujących coś jak spaghetti i lasagna,

którą fizycy nazywają nuklearnym makaronem.

Nuklearny makaron jest tak gęsty,

że może być najtwardszym materiałem we Wszechświecie.

Praktycznie niezniszczalnym.

Grudki makaronu, wewnątrz gwiazdy neutronowej, mogą nawet tworzyć góry,

wysokie jedynie na kilka centymetrów,

jednakże wielokrotnie masywniejsze niż Himalaje

Ostatecznie, poniżej makaronu, osiągamy jądro.

Nie jesteśmy całkowicie pewni, jakie są właściwości materii, gdy jest ściśnięta tak mocno;

być może protony i neutrony rozpadają się w morze kwarków;

które jest nazywane plazmą gluonowo-kwarkową.

Część kwarków może przekształcić się w kwarki dziwne,

tworzących coś w rodzaju dziwnej materii;

z właściwościami tak ekstremalnymi, że zrobiliśmy o tym całe osobne wideo.

Możliwe też, że pozostają one protonami i neutronami.

Nie jesteśmy tego pewni i dlatego uprawiamy naukę.

To dość ciężki temat, dosłownie, dlatego wracajmy na powierzchnię.

Kiedy gwiazdy neutronowe zapadają się,

zaczynają bardzo, bardzo szybko się obracać

jak baletnica, zbliżająca ręce ku sobie.

Gwiazdy neutronowe są niebiańskimi baletnicami, obracającymi się wiele razy w ciągu sekundy.

To generuje impulsy,

ponieważ ich pola magnetyczne kreują wiązki fal radiowych, które przechodzą wiele razy, gdy się obracają

Te radiowe pulsary są najlepiej poznanym typem gwiazdy neutronowej

z dwóch tysięcy, jakie znamy w Drodze Mlecznej.

Te pola magnetyczne są najsilniejsze we Wszechświecie.

Biliard razy silniejsze od ziemskiego, tuż po ich narodzinach.

Nazywają się magnetarami, dopóki się troszkę nie uspokoją.

Ale absolutnie najlepszym rodzajem gwiazd neutronowych są koledzy innych gwiazd neutronowych.

Przez promieniowanie energii jako fale grawitacyjne,

marszcząc czasoprzestrzeń,

ich orbity mogą zaniknąć, co prowadzi do zderzenia, tworzącego wybuch,

która wyrzuca materię z ich wnętrza.

Kiedy to zrobią,

warunki stają się tak ekstremalne,

że przez moment, znowu są tworzone ciężkie jądra atomowe.

Tym razem to nie fuzja łączy razem jądra,

ale ciężka, bogata w neutrony, materia rozpada się i ponownie składa.

Dopiero od niedawna,

nauczyliśmy się, że prawdopodobnie jest to źródło większości ciężkich pierwiastków we Wszechświecie,

takich jak złoto, uran czy platyna; ale i dziesiątek innych.

Teraz dwie gwiazdy neutronowe zapadają się i stają się czarną dziurą

umierającą jeszcze raz.

Nie dość, że gwiazdy muszą umrzeć, aby utworzyć pierwiastki, to muszą umrzeć dwukrotnie

Po milionach lat,

te atomy mogą wrócić do galaktyki,

lecz część może skończyć w mgławicy, której grawitacja pcha je ku sobie,

tworząc gwiazdy oraz planety, powtarzając proces.

Nasz Układ Słoneczny jest jednym z przykładów,

gdzie resztki gwiazdy neutronowej, która była przed nami, jest wokół nas.

Cały nasz nowoczesny, technologiczny świat, jest zbudowany z pierwiastków,

które gwiazdy neutronowe stworzyły eony temu.

Wysyłając te atomy w liczącą 13 miliardów lat podróż, by połączyć się razem, tworząc nas i nasz świat.

I to jest całkiem fajne.

Do tego czasu możemy na nie spojrzeć na papierze.

Kalendarz 12,020 ludzkiej kosmicznej ery przybył.

Możesz go zamówić teraz do wyczerpania zapasów i po tym, nie będzie ich nigdy więcej.

Odwiedź miasta w chmurach na Wenus,

wytwórnię roju Dysona na Merkurym

i przekrocz granicę naszego Układu Słonecznego.

Wysyłka z USA oraz z Europy po raz pierwszy.

Lecz dostarczamy do każdego kraju na całym świecie.

Możesz także dostać pluszaka, bluzę z kapturem albo plakat.

Mamy kilka słodkich transakcji dla ciebie.

Weź je na święta dla twoich przyjaciół, rodziny oraz dzieci

albo by odwrócić swoją uwagę od faktu, że są biliony planet podobnych do Ziemi,

w ekosferach gwiazd podobnych do naszego Słońca w obserwowalnym Wszechświecie,

których nigdy nie odwiedzisz.

W poprzednich latach wyprzedaliśmy wszystko bez pośpiechu, ale zegar tyka.

Biorąc rzeczy z naszego sklepu jest jednym z najlepszych sposobów na wsparcie Kurzgesagt.

Ponieważ dzięki temu możemy utrzymać ten kanał dla każdego za darmo i robić więcej pięknych rzeczy.

Szczęśliwego międzygwiezdnego roku 12,020.

Tłumaczenie wykonali:Mateusz Salnik,DamiaM_M