Как быстро должна вращаться нейтронная звезда, чтобы ее разорвало на части?
Как быстро должна вращаться нейтронная звезда, чтобы разлететься на мелкие кусочки? Хороший вопрос, но давайте разберемся сперва – а почему, собственно, нейтронные звезды вращаются так быстро?
gif
Теория гласит, что причина большой скорости вращения нейтронной звезды кроется в законе сохранения углового момента. Представьте себе огромную, рыхлую звезду, которая вдруг сжимается в крошечный, плотный комочек. Это как фигурист, прижав руки к телу, начинает вращаться с бешеной скоростью.
То же самое происходит и со звездой – уменьшение размера ведет к увеличению угловой скорости. Новорожденная нейтронная звезда может выдавать до сотни оборотов в секунду. А если рядом окажется звезда-компаньон, она может разогнаться еще больше. Или не может?
Возьмем, к примеру, пульсар PSR J1748-2446AD, расположенный в 18 000 световых годах от нас в созвездии Стрельца. Эта нейтронная звезда вращается со скоростью 716 оборотов в секунду, или почти 43 000 оборота в минуту. Представляете себе такую скорость? Ни одна электрическая дрель так быстро не крутится, а тут целая звезда! Ужас.
gif
Однако даже у самых быстрых пульсаров есть предел вращения, после которого они просто развалятся, разлетятся на кусочки. Но перед этим, начнут излучать гравитационные волны, сигнализируя соседям о своем неустойчивом состоянии. Это, вероятно, связано с релятивистским эффектом, описанным Эйнштейном: любое быстро вращающееся массивное тело, не являющееся идеально сферическим, будет создавать рябь в пространстве-времени. Таким образом, любое дальнейшее увеличение вращения будет компенсироваться потерей энергии в виде гравитационных волн.
Согласно современным теориям, максимальная частота вращения нейтронной звезды составляет около 760 герц, или 45 600 оборотов в минуту. Перенос массы от звезды-компаньона мог бы раскрутить миллисекундный пульсар до тысяч оборотов в секунду, но у природы, похоже, есть свои соображения на этот счет, и она сдерживает вращение даже самых «безбашенных» космических вертушек. И черные дыры входят в их число.
Какую максимальную скорость вращения может развить нейтронная звезда?
На скорость вращения влияют несколько моментов. Максимальная скорость вращения нейтронной звезды — это скорость, при которой поверхностная гравитация равна центробежной силе на экваторе. Вращение быстрее этого показателя заставит поверхностный слой улетать в космос и в конечном итоге развалит звезду.
Во-вторых, это осложняется релятивистскими эффектами, поэтому максимальная скорость на экваторе может приближаться к скорости света, но никогда не достигнет ее. Предполагается, что это приведет к серьезным временным искажениям, поэтому весь шар не будет вращаться с одинаковой скоростью (а еще говорят, что нейтронные звезды сверхтекучие, и разные слои у нее могут иметь разные угловые скорости).
В-третьих, по мере вращения нейтронной звезды сопротивление пространства-времени и любого магнитного поля в пространстве приведет к потере вращательной энергии, и соответственно – к замедлению. Мы это наблюдаем у пульсаров.
В-четвертых, если нейтронная звезда переборщит с массой, то превратится в черную дыру, она просто схлопнется сама в себя, устроив напоследок эпичный фейерверк (если только не остановится на состоянии кварковой звезды).
В-пятых, нейтронные звезды не только теряют, но и получают энергию вращения, когда на них падает вещество из космоса. Да, у нейтронной звезды тоже может быть аккреционный диск! Когда вещество из диска падает на поверхность звезды, оно напоминает метеоритный дождь, состоящий из ядерных бомб. Если эти «бомбы» начнут падать в направлении, противоположном вращению, звезда будет замедляться. Магнитные поля, конечно, постараются исправить положение и повернуть падение материи в нужном направлении, но это сложный и непредсказуемый процесс.
Ну, и последнее, скорость поверхности звезды никогда не превысит скорость света. Тут все очевидно — против природы не попрешь!
INFINITY (Вселенная Космос Земля)
Как быстро должна вращаться нейтронная звезда, чтобы ее разорвало на части?
Как быстро должна вращаться нейтронная звезда, чтобы разлететься на мелкие кусочки? Хороший вопрос, но давайте разберемся сперва – а почему, собственно, нейтронные звезды вращаются так быстро?Возьмем, к примеру, пульсар PSR J1748-2446AD, расположенный в 18 000 световых годах от нас в созвездии Стрельца. Эта нейтронная звезда вращается со скоростью 716 оборотов в секунду, или почти 43 000 оборота в минуту. Представляете себе такую скорость? Ни одна электрическая дрель так быстро не крутится, а тут целая звезда! Ужас.
Согласно современным теориям, максимальная частота вращения нейтронной звезды составляет около 760 герц, или 45 600 оборотов в минуту. Перенос массы от звезды-компаньона мог бы раскрутить миллисекундный пульсар до тысяч оборотов в секунду, но у природы, похоже, есть свои соображения на этот счет, и она сдерживает вращение даже самых «безбашенных» космических вертушек. И черные дыры входят в их число.
Какую максимальную скорость вращения может развить нейтронная звезда?
Максимальная скорость вращения нейтронной звезды — это скорость, при которой поверхностная гравитация равна центробежной силе на экваторе. Вращение быстрее этого показателя заставит поверхностный слой улетать в космос и в конечном итоге развалит звезду.
Во-вторых, это осложняется релятивистскими эффектами, поэтому максимальная скорость на экваторе может приближаться к скорости света, но никогда не достигнет ее. Предполагается, что это приведет к серьезным временным искажениям, поэтому весь шар не будет вращаться с одинаковой скоростью (а еще говорят, что нейтронные звезды сверхтекучие, и разные слои у нее могут иметь разные угловые скорости).
В-третьих, по мере вращения нейтронной звезды сопротивление пространства-времени и любого магнитного поля в пространстве приведет к потере вращательной энергии, и соответственно – к замедлению. Мы это наблюдаем у пульсаров.
В-четвертых, если нейтронная звезда переборщит с массой, то превратится в черную дыру, она просто схлопнется сама в себя, устроив напоследок эпичный фейерверк (если только не остановится на состоянии кварковой звезды).
Ну, и последнее, скорость поверхности звезды никогда не превысит скорость света. Тут все очевидно — против природы не попрешь!
Источник: bozonhiggs...
#звезды