Video

Transcriere

Stelele neutronice sunt unele dintre cele mai extreme

și violente lucruri din univers.

Nuclee atomice uriașe

doar câțiva

kilometri în diametru, dar

la fel de masive ca stelele. Și își datorează

existența morții

a ceva magnific.

Stelele există datorită unui echilibru fragil.

Masa a milioane de miliarde de trilioane de

tone de plasmă sunt trase spre interior

de către gravitație și comprimă materialul cu atâta forță

încât nuclei fuzionează.

Hidrogenul fuzionează și devine heliu.

Acest proces eliberează energie ce împinge

împotriva gravitației și încercă să scape.

Cât timp acest echilibru există, stelele sunt

destul de stabile,

dar până la urmă hidrogenul se va epuiza.

Stele medii ca și soarele nostru trec printr-o fază de inflație

în care transformă heliul în carbon și oxigen

înainte să se transforme ulterior în pitice albe.

Dar în stele de multe ori masa Soarelui nostru,

lucrurile devin mai interesante când heliul se epuizează.

Pentru un moment, echilibrul dintre fuziune și presiune

și gravitația câștigă, comprimând steaua

și mai mult ca înainte.

Nucleul arde mai intens și mai rapid în timp ce

straturile exterioare se dilată de sute de ori volumul inițial

fuzionând elemente din ce în ce mai grele.

Carbonul se transformă în neon în secole,

neonul în oxigen într-un an, oxigenul devine silicon

în luni și siliconul în fier într-o zi,

iar apoi moare.

Fierul este cenușă nucleară, nu are ce energie să dea

și nu poate să fuzioneze.

Fuziunea se oprește, iar echilibrul se încheie.

Fără presiunea fuziunii care să împingă împotriva gravitației, nucleul

este zdrobit de greutatea enormă a stelei.

Ce se întâmplă acum este super, dar și înfricoșător.

Particule precum electronii și protonii

nu vor de loc să fie unii langă alții, dar presiunea

stelei care colapsează este atât de mare încât

electronii și protonii fuzionează în neutroni

care apoi sunt comprimați laolaltă la fel de dens ca un nucleu atomic.

O bilă de fier de mărimea Pământului este comprimat într-o bilă

din materie nucleară pură de mărimea unui oraș.

Dar nu doar nucleul, ci toată steaua implodează.

Gravitația trage straturile exterioare spre interior la

25% din viteza luminii.

Această implozie ricoșează de pe nucleul de fier

și produce o undă de șoc ce se propagă spre exterior

și catapultează restul stelei în spațiu.

Aceasta este ceea ce noi numim o explozie de tip supernovă

și va eclipsa întregi galaxii.

Ce rămâne din stea este o stea neutronică.

Masa ei este de arpoximativ 1 milion de ori masa Pământului

dar compimat într-un obiect în jur de 25 de kilometri.

Este atât de dens încât masa tuturor oamenilor în viață

ar încăpea într-un centimetru cub de neutroniu.

Este apoximativ 1 miliard de tone

într-un spațiu de mărimea unui cub de zahăr.

Pus altcumva, Muntele Everest ar încăpea

într-o cană de cafea.

Din exterior, o stea neutronică este inimaginabil de

extremă. Gravitația sa este cea mai puternică înafara

găurilor negre, și dacă ar fi și mai densă,

ar deveni una.

Lumina este curbată în jurul ei, însemnând că îi poți vedea fața

și părți din spate.

Suprafața lor atinge 1.000.000 de grade Celsius comparativ cu

temperatura infimă de 6000 de grade Celsius a Soarelui.

Bine, acum hai să ne uităm în interiorul unei stele neutronice.

Deși acești nuclei atomici uriași sunt stele,

în multe feluri se aseamănă cu planetele deoarece

au o scoarță solidă deasupra unui nucleu lichid.

Scoarța este extrem de tare.

Straturile exterioare sunt făcute din fier rămas în urma supernovei,

comprimat laolată într-un material cristalin

cu un ocean de electroni trecând prin ei.

Mergând mai adânc, gravitația comprimă laolaltă nucleii.

Găsim din ce în ce mai puțini protoni

deoarece majoritatea se combină și formeză neutroni.

Când ajungem la baza scoarței,

iar aici nucleii sunt comprimați atât de tare încât încep să se atingă.

Protonii și neutronii încep să se rearanjeze

creând cilindri lungi sau fâșii,

nuclei uriași cu milioane de protoni

și neutroni ce capătă forme de spaghete și lasagna,

ceea ce oamenii de știință numesc “Pastă nucleară”.

“Pasta nucleară” este atât de densă încât ar putea fi

cel mai rezistent material din univers, practic indestructibilă.

“Bulgări” de “pastă” în interiorul stelelor neutronice pot forma

până și munți, câțiva centimetri înălțime maximum,

dar de multe ori mai masivi decât munții Himalaya.

În final, după “pastă” ajungem la nucleu.

Nu suntem prea siguri care sunt proprietățile materiei

când este comprimată atât de tare.

Poate că protonii și neutronii se dizolvă într-un ocean de quarki,

formând așa numita plasmă din quarki și gluoni.

Unii dintre acei quarki se pot transforma în quarki stranii,

formând un fel de materie stranie,

cu proprietăți atât de extreme încât i-am dedicat un video separat.

Sau poate aceștia rămân protoni și neutroni,

nimeni nu știe sigur, dar de aceea oamenii cercetează.

Toate acestea sunt lucruri destul de greoaie, la propriu,

așa că haideți să ne întoarcem în spațiu.

Când stelele neutronice colapsează,

ele încep să se învârtă foarte repede, ca și o balerină care își trage brațele spre interior.

Stelele neutronice sunt balerine celeste,

ce se învârt de multe ori pe secundă.

Aceasta creează pulsuri deoarece câmpurile lor magnetice creează o rază

de unde radio care face un înconjur de fiecare dată când se rotește.

Acești pulsari sunt cel mai bine cunoscut tip de stele

neutronice și sunt cunoscute aproximativ 2000

în Calea Lactee.

Aceste câmpuri magnetice sunt cele mai puternice din univers.

De un quadrilion de ori mai puternice decât cel al Pământului.

Aceștia sunt numiți magnetari, până când se mai calmează.

Dar cel mai tare tip de stele neutronice sunt cele care sunt prietene cu alte stele neutronice.

Radiind energie sub forma undelor gravitaționale,

deformări în spațiu-timp, orbitele lor pot scădea

și se pot ciocni una de alta, ucigându-se

într-o explozie de tip Kilonovă, ce revarsă o bună parte din conținut.

Când aceasta se întâmplă, condițiile devin atât de extreme

încât pentru un moment, se formează din nou nuclei de elemente grele.

De această dată nu este fuziunea ce formează nucleii grei,

ci materie grea bogată în neutroni ce se descompune și se reasamblează.

Doar foarte recent am descoperit că acesta este probabil originea

majorității elementelor grele și foarte grele din univers,

precum aurul, uraniul, platina și multe altele.

Așadar cele 2 stele neutronice colapsează și devin o gaură neagră, murind astfel încă o dată.

Nu este de ajuns ca stelele să moară o dată ca să creeze elemente,

trebuie să moară de 2 ori.

De lungul milioanelor de ani, acești atomi s-au împrăștiat prin galaxie, dar unii s-au alăturat unui nor

pe care gravitația îl trage laolaltă, formând stele și planete

repetând circuitul.

Sistemul noutru solar este un exemplu, și rămășițele acelor

stele neutronice care au fost înaintea noastră, sunt peste tot în jurul nostru.

Toată lumea noastră este construită din elementele

făurite de stelele neutronice cu ere înaintea noastră,

trimițând acești atomi pe o cale de 13 miliarde de ani

ca să vină laolaltă și să ne creeze pe noi și lumea noastră.

Iar asta este destul fascinant.