هر آنچه باید درباره ستارگان نوترونی بدانید

ستاره‌ نوترونی چیست؟ ستاره‌ی نوترونی به بقایای هسته‌ی ستاره‌های کلان‌جرم در پایان عمر آن‌ها گفته می‌شود. وقتی ستاره‌ای کلان‌جرم در پایان عمر خود در انفجار موسوم به ابرنواختر منفجر می‌شود، هسته‌ی ستاره می‌تواند به شکل جرمی کوچک و فراچگال دربیاید که جرمی تقریبا برابر جرم خورشید در آن جمع شده است. این هسته‌های بسیار سنگین، ستاره‌ی نوترونی نامیده می‌شوند و از عجیب‌ترین اجرام جهان به شمار می‌روند. ستاره‌های نوترونی پس از سیاه‌چاله‌ها، سنگین‌ترین عناصر جهان به شمار می‌روند. تنها یک قاشق چای‌خوری از مواد ستاره‌ی نوترونی، روی زمین بیش از ۴ میلیارد تن وزن خواهد داشت.

براساس تخمین‌های ناسا، نزدیک به یک میلیارد ستاره‌ی نوترونی در کهکشان راه شیری وجود دارند. اغلب ستاره‌های نوترونی که تاکنون کشف شده‌ند، ستاره‌های جوانی هستند که به دلیل چرخش با سرعت بسیار باورنکردنی به دور خود، پرتوهای پرانرژی آن‌ها به زمین می‌رسد. ستاره‌های نوترونی قدیمی‌تر، احتمالا میلیاردها سال عمر دارند و سرعت چرخششان کمتر است. این ستاره‌ها همچنین سردتر هستند، اما شگفتی‌های زیادی را در خود دارند.

ویژگی‌های ستاره‌ نوترونی فروپاشی هسته‌های کلان‌جرم در جسمی کوچک که یک یا دو برابر خورشید جرم دارد، اما قطرش تنها به ۱۰ الی ۲۰ کیلومتر می‌رسد، می‌تواند پیامدهای شگفت‌انگیزی به دنبال داشته باشد. فرض کنید خورشید را هم‌اندازه با کره‌ای فشرده کنید که داخل شهر نیویورک با عرض ۵۶ کیلومتر قرار بگیرد؛ اما فشرده‌سازی جرمی به قطر ۱٫۴ میلیون کیلومتر به جرمی با قطر تنها ۲۰ کیلومتر، تأثیر چشمگیری بر مواد داخل آن می‌گذارد. بر اساس تخمین‌های ناسا، یک حبه‌ی قند که از مواد ستاره‌ی نوترونی ساخته شده باشد، روی زمین می‌تواند به یک میلیارد تن برسد. وزن چنین حبه قندی هم‌ارز با ۳۰۰۰ ساختمان ایمپایر استیت در ایالات متحده یا کل نژاد انسان است.

اندازه و جرم ستاره نوترونی جرم یک ستاره‌ی نوترونی معمولی تقریبا ۱٫۴ برابر خورشید ما است و احتمال دارد تا حدود دو خورشید نیز جرم داشته باشند. اکنون درنظر بگیرید که قطر خورشید ما صد برابر زمین است؛ درحالی‌که در ستاره‌ی نوترونی، تمام آن جرم در کره‌ای فشرده شده است که قطرش تقریبا فقط ۲۰ تا ۴۰ کیلومتر یا به اندازه‌ی یک شهر زمینی است.

طول عمر ستاره‌ نوترونی از نظر تئوری، ستاره‌ی نوترونی می‌تواند تا ابد زنده بماند، زیرا نهایی‌ترین مرحله‌ی عمر ستاره‌ای کلان‌جرم یا به بیان دیگر لاشه‌ی یک ستاره است. با این‌حال اگر ستاره‌ی نوترونی یک همراه در سیستمی دوتایی مثل ستاره‌ی نوترونی یا سیاه‌چاله‌ای دیگر داشته باشد، در نهایت با آن ادغام خواهد شد و محصول نهایی یک سیاه‌چاله یا ستاره‌ی نوترونی سنگین‌تر خواهد بود.

ستاره‌های نوترونی به‌قدری متراکم هستند که سرعت گریز از گرانش آن‌ها، نیمی از سرعت نور است. درنتیجه گرانش بسیار قوی آن‌ها بدین معنی است که اگر یک مارشمالو روی سطح یکی از این ستاره‌ها سقوط کند، با برخورد به سطح چنان شتابی می‌گیرد که انرژی معادل با هزار بمب هیدروژنی را آزاد خواهد کرد. با اینکه در واقعیت باران مارشمالو روی ستاره‌های نوترونی نمی‌ریزد، در منظومه‌های دوتایی، ستاره‌های نوترونی می‌توانند گازهای ستاره‌ی همراه خود را بربایند. وقتی این گاز با سرعتی برابر با میلیون‌ها کیلومتر بر ساعت روی سطح ستاره‌ی نوترونی سقوط کند، آتش‌بازی قدرتمندی را رقم می‌زند که درجریان آن، پرتوهای ایکس هزاران بار در ثانیه نوسان می‌کنند. تراکم و گرانش ستاره‌های نوترونی تنها دلیل جذابیت آن‌ها نیست و این ستاره‌ها ویژگی‌های جذاب دیگری هم دارند.

ستاره نوترونی: