Чи можна розірвати нейтронну зірку?

Мене надихнуло це питання з фізики, а також це питання прямо тут, з Астрономії. Нейтронні зорі тісно пов'язані між собою як вироджена нейтронна речовина. Вони дуже масивні і мають сильне гравітаційне поле. Чи можна розбити один одного на значні шматки? Як би ти це зробив?

Надані відповіді хороші і відповідають на моє запитання; Я лише проясню щось одне (на основі коментарів) для нащадків.

Я б визначив "розбитий" так, як будь-яка значна кількість маси видаляється з нейтронної зірки, як при масовому пролитті, як писав Мітч Гошорн . Отриманий об'єкт, однак, повинен містити значну кількість нейтронної речовини - тобто він повинен значною мірою зберігати свій попередній склад.

Теоретично це представляється можливим (певною мірою) завдяки екстремальному застосуванню утилізації для запуску масового проливання пульсарів.

Пульсари - це швидко обертові нейтронні зірки, найшвидшим класом яких є мілісекундні пульсари. Сучасна віра полягає в тому, що вони накопичують швидкість обертання за допомогою екскреції - процесу, відомого як переробка . Одне дослідження « Переробка пульсарів до мільйонних періодів загальної відносності» (Кук та ін.) Досліджує обмеження цього процесу.

Наступний графік показує їх результати:

У точці, коли пунктирні лінії відповідають двом графікам, можна побачити зменшення маси на цих енергетичних рівнях. Це пов'язано з кутовою швидкістю тіла, що створює нестабільність, що призводить до проливання маси - по суті, маса в екваторі нашої нейтронної зірки відштовхується від зірки завдяки кутовій швидкості тіла.

На жаль, це не зовсім простий процес.

_{Часовий інтервал для набору} необхідної маси спокою, ~ 0,1 М _☉ , на границі Еддінгтона, ~ 10 ^-8 М _☉ рік ^-1 , становить ~ 10 ⁷ років. Цей часовий масштаб значною мірою нечутливий до прийнятого ядерного рівняння стану. Якщо інші астрофізичні міркування потребують значно коротшого часового масштабу, тоді простий сценарій утилізації, описаний тут, доведеться модифікувати за межами розглянутих у цій роботі варіантів.

(Однак зауважте, що дослідження тут насправді намагаються уникнути подібних нестабільності, і вони досягають цього, додаючи ще більшу масу, щоб тіло могло підтримувати ще більшу швидкість обертання, не стикаючись з нестабільністю. Крім того, вони намагаються створити мілісекундні пульсари, але нам не потрібно цього робити, оскільки вони існують природним шляхом, тому ми могли б заощадити багато часу, (дуже обережно) підходячи до існуючого мілісекундного пульсару )

Я не думаю, що це точно розірветься (не дивлячись на те, що Вікіпедія використовує саме таку багатослівність для опису), але це дозволяє повернути масу, яка опинилася в один момент у нейтронній зірці. Звичайно, найімовірніше, що наші теоретичні шахтарі з нейтронних зірок, найімовірніше, будуть ті, хто покладе цю масу на нейтронну зірку для початку. З іншого боку, це (сподіваємось) виконує завдання, не зменшуючи об’єкт до зірки кварка чи чорної діри.

Кука, ГБ; Шапіро, С.Л .; Теукольський, С. А. (1994). "Переробка пульсарів до мільйонних періодів у загальній відносності". Листи астрофізичного журналу 423: 117–120.

$_\odot$

Інша проблема полягає в тому, що НС не є твердим в інтер'єрі, тому концепція розщеплення просто не застосовується. Сам центр є газоподібним, а зовнішнє ядро ​​є рідким. Отже, ви не можете дуже добре розрізати його ножем, як би різко не було; так само, як ви не можете розірвати зірку. Отже, хоча релятивістський промінь високої енергії міг би прорізати тверду кору, решта НС миттєво загоїться.

Ще одна проблема полягає в тому, що НС - це найгустіший матеріал, про який ми знаємо, тому для будь-якого збитку йому знадобиться більш щільний НС (тобто більш масивний). Але, якщо хтось спробує розбити його або натиснути на НС, вони об'єднаються в більш масивну НС, яка може згодом обвалитися в чорну діру, якщо буде досягнуто поріг маси. Тут може бути кілька шматочків сміття, але вони знову стануть водневим газом.

Отже, я роблю висновок, що відповідь на це питання полягає в тому, що це неможливо зробити ні з чим відомим сьогодні.

Існує простий спосіб повністю відмінити NS. Процес створення НС - це оборотний процес. Тобто, якщо ви просто нагрієте НС достатньою мірою, вона стає невиродженою. Врешті нейтрони розпадаються, і вона стає водневою зіркою.

На основі недавнього виявлення GW170817 та безлічі інших спостережних доказів, здається, що злиття нейтронної зірки є одним із способів виведення маси з нейтронної зірки - можливо, десятків десятих маси сонячної маси.

Існують також дані про те, що викинутий матеріал при зіткненні є багатим на нейтрони, принаймні спочатку, а потім через r-процес утворює багаті нейтронами ядра.

Неможливо мати невеликі грудочки стійкої речовини нейтронної зірки. Для запобігання розпаду нейтронів потрібна висока щільність (див. Https://physics.stackexchange.com/questions/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally-stable-neutron- st ) Мінімальна (теоретична) мінімальна маса для стабільної нейтронної зірки порядку 0,1-0,2 маси сонячної маси, хоча жодної в природі не було.

Зовнішній край нейтронної зірки містить дуже щільно упаковані нейтрони, протони та електрони. Я б спробував знімати нейтронну зірку позитронами, щоб зіткнутися з електронами, створюючи тепло і зростаючи позитивний заряд. Поєднання тепла та позитивного заряду та локалізованого вибуху речовина-речовина (просто може) поступово проливають деяку масу, кілька протонів тут і там, досягаючи швидкості втечі. Минуло б багато часу, але це просто може спрацювати.

Але пам’ятайте, що слід відступати, коли зірка стає достатньо світлою і досягає критичної інверсії межі Толмана – Оппенгеймера – Волкофа, коли вона могла, ймовірно, швидко де-нейтронно і швидко розшириться. Я думаю, що це може бути найкращим способом зробити це (хоча мені також подобається, що він дуже швидко відповідає).