Neutronitähden

En neutronitähden är en kompakt stjärna som återstår efter att en massiv stjärna kollapsat i ett supernovautbrott. Den består huvudsakligen av neutroner och har en extremt hög densitet samt ett mycket starkt gravitationsfält. Neutronitähden uppstår när kärnan i en massiv stjärna kollapsar och de yttre lagren blåses bort i explosionen.

Bildningen kräver massiva stjärnor med initial massa på cirka åtta solar eller mer. Den typiska massan hos en neutronitähden är cirka 1,4 solar, men den kan ligga upp till cirka 2–3 solar. Radierna är ungefär 10 kilometer. Den enorma densiteten innebär att en kubikcentimeter materia väger hundratals miljoner ton.

Innehållet består huvudsakligen av neutroner, med mindre andelar protoner och elektroner. I de yttre lagren finns en tät skorpa och i de inre regionerna kan neutroner bilda superfluiditet; kärnan kan innehålla exotiska tillstånd av materia. Neutronitähden har mycket starka magnetfält och ofta mycket snabba rotationer.

Vissa neutronitähden uppträder som pulsarer: ett roterande magnetfält sänder ut strålar som når jorden i takt med rotationen och ger pulser. Andra är X-ray-pulsarer i binära system där materia från en följeslagare accreteras. Magnetarer utmärks av särskilt starka magnetfält (ungefär 10^14–10^15 gauss) och episodiska magnetiska utbrott.

Betydelse: neutronitähden studeras för att förstå materia vid extrem tätning och stark gravitation. Mätningar av pulsars massor och tidsvariationer används för tester av relativitet och av kärnans tillstånd. Gravitationsvågor från sammansmältningar av neutronitähden har, som GW170817, bidragit till kunskapen om hur materia beter sig under extrema förhållanden.