neutronstjerne

En neutronstjerne er en kompakt stjerne, der dannes, når en massiv stjerne kollapser i en kernesupernova. Den består primært af neutroner og har typisk en masse omkring 1,4 solmasser samt en radius på cirka 10 kilometer. Den er ekstremt tæt; gennemsnitlig tæthed ligger omkring 10^17–10^18 kg/m^3. Stoffet holdes oppe af neutrondegenerationstryk og af stærke magnetfelter, og de ydre forhold giver en enorm overfladegravitation.

Dannelse og struktur: Efter kernen af en massiv stjerne kollapser, genereres en neutronstjerne og den omgivende stjerne kastes ud i en supernova. Den yderste krumme krystalliseres i en crust, hvor nukleoner og elektroner danner et tæt lattice; under crusten findes en indre crust med neutroner, der flyder som en superfluid. Kernen kan bestå af tæt stof, som i nogle modeller kan indeholde hyperoner eller endda kvarkmatter, hvilket afhænger af den eksakte tæthetslov.

Masse, rotation og felter: Typiske neutronstjerner har masser omkring 1,4 solmasser, men den maksimale masse (afhængig af stofets beskrivelse) anslås at ligge mellem omkring 2 og 3 solmasser. Radius ligger omkring 10–12 kilometer. Mange neutronstjerner har meget stærke magnetfelter; overfladefelter på 10^8–10^12 gauss er almindelige, mens magnetarer kan nå 10^14–10^15 gauss. De roterer ofte hurtigt, med periods fra millisekunder til sekunder.

Observation og betydning: Neutronstjerner зр ses som pulsarer, der producerer regelmæssige radiopulser og X-stråler. Nogle findes i binære systemer og udgør X-ray pulsarer. Sammenstød mellem neutronstjerner har været observeret gennem gravitationelle bølger (for eksempel GW170817) og ledsages af kilden til tungere grundstoffer gennem kilonovaer.

Forskning og åbne spørgsmål: Studiet af neutronstjerner giver indblik i tættes stof tilstande, neutronstjernens maximale masse og den underliggende fase af materie. Deres observationer tester gravitation, nukleosyntese og stjerners livscyklus.