อะไรทำให้ดาวกลายเป็นพัลซาร์?

ดาวอะไรที่ผ่านกระบวนการกลายเป็นพัลซาร์? มันใช้ดาวที่มีลักษณะเฉพาะอย่างมากด้วยชุดของคุณสมบัติบางอย่างเช่น "มวลขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและองค์ประกอบที่ถูกต้อง" หรือเป็นอุบัติเหตุประหลาดที่ดาวบางดวงใช้ชีวิตที่เหลืออยู่เป็นพัลซาร์หรือไม่?

โดยทั่วไปมันบอกว่าดาวมีขนาดใหญ่เพียงใด โปรดจำไว้ว่าพัลซาร์คืออะไรมันคือดาวนิวตรอนที่หมุนวนอย่างรวดเร็ว

ดาวนิวตรอนเป็นวัตถุประเภทหนึ่งซึ่งมีมวลอยู่ระหว่าง 1.4 ถึง 3.2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ นี่เป็นระยะสุดท้ายของดาวฤกษ์ที่มีขนาดไม่ใหญ่พอที่จะก่อตัวเป็นหลุมดำ (พวกมันถูกกักตัวไว้โดยความดันเสื่อมของนิวตรอน) แต่มีขนาดใหญ่พอที่จะเอาชนะแรงกดดันจากความเสื่อมของอิเล็กตรอน (ซึ่งเป็นสิ่งที่ป้องกันคนแคระขาว

จุดสิ้นสุดในชีวิตของดาวฤกษ์มวลสูงระหว่างประมาณ 10 ถึง 25 เท่าของมวลดวงอาทิตย์นั้นเป็นซุปเปอร์โนวาแบบยุบตัวที่แกนกลางซึ่งก่อตัวเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่เรียกว่าดาวนิวตรอน

ขีด จำกัด มวลที่ต่ำกว่าสำหรับผู้สร้างดาวนิวตรอนนั้นเป็นที่รู้จักกันดีและเนื่องจากเส้นทางวิวัฒนาการของดาวฤกษ์มวลแตกต่างกัน ต่ำกว่า 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์มันน่าจะเป็นที่ใจกลางของดาวฤกษ์มาถึงสถานะที่อิเล็กตรอนเสื่อมโทรมก่อนที่มันจะสามารถหลอมรวมองค์ประกอบเช่นแมกนีเซียมและซิลิคอนให้กลายเป็นเหล็ก แกนกลางอิเล็กตรอนที่เสื่อมโทรมสามารถรองรับดาวฤกษ์และส่วนที่เหลือจะเย็นลงตลอดกาลเหมือนดาวแคระขาว

เหนือกว่า 10 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ฟิวชั่นนิวเคลียร์จะดำเนินต่อไปจนถึงธาตุเหล็กสูงสุดซึ่งเกินกว่าปฏิกิริยาฟิวชั่นที่จะเป็นการดูดความร้อน ความเสื่อมของอิเล็กตรอนไม่เพียงพอที่จะรองรับแกนกลางของดาวฤกษ์และมันก็ยุบตัวลง หากแกนกลางไม่ใหญ่เกินไปหรือตราบใดที่วัสดุไม่มากเกินไปตกลงบนแกนที่ยุบตัวหลังจากนั้นก็เป็นไปได้ว่าการรวมกันของความดันเสื่อมนิวตรอนและธรรมชาติน่ารังเกียจของกองกำลังนิวเคลียร์ระยะสั้นที่แข็งแกร่งสามารถรองรับเศษที่เหลือได้ ดาวนิวตรอน ขีด จำกัด สูงสุดของมวลกำเนิดนั้นไม่แน่นอน ในขณะที่มวลต้นกำเนิดเป็นสิ่งที่สำคัญมากรัฐหมุนและสนามแม่เหล็กของต้นกำเนิดก็คิดว่าจะกำหนดผลลัพธ์

ดาวนิวตรอนเป็นลูกบอลรัศมี 10 กม. ซึ่งส่วนใหญ่ทำจากนิวตรอน แต่มันมีเปลือกของวัสดุนิวเคลียร์ที่แปลกใหม่และการตกแต่งภายในของเหลวที่มีโปรตอนและนิวตรอนอยู่ด้วย

การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมบอกว่าสิ่งใดก็ตามที่หมุนแกนของดาวมวลสูงที่มีก่อนที่มันจะยุบตัวจะถูกขยายให้ใหญ่ขึ้นสำหรับดาวนิวตรอน ดังนั้นพวกมันจึงควรเกิดมาเป็นวัตถุที่หมุนอย่างรวดเร็วเป็นอย่างมากปูพัลซาร์อายุ 1,000 ปีหมุน 33 ครั้งต่อวินาที)

การอนุรักษ์ฟลักซ์แม่เหล็กยังขยายสนามแม่เหล็กไม่ว่าโปรตอนยิ่งยวดจะหมุนรอบตัวเร็วเพียงใดดังนั้นโปรตอนยิ่งยวดยิ่งยวดก็จะยิ่งเพิ่มมากขึ้นดังนั้นดาวนิวตรอนจะเกิดมาพร้อมกับสนามแม่เหล็กพื้นผิวของเทสลา 100 ล้านถึง 100 ล้านล้าน

การหมุนอย่างรวดเร็วทำให้เกิดสนามไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่พื้นผิวดาวนิวตรอนที่สามารถฉีกอนุภาคที่มีประจุและพุ่งไปตามเส้นสนามแม่เหล็ก อนุภาคเหล่านี้สูญเสียพลังงานโดยการแผ่รังสีซินโครตรอนและรังสีโค้งที่เพิ่มขึ้นและคานในทิศทางไปข้างหน้า

หากขั้วแม่เหล็กและหมุนไม่ตรงแนวนี้สามารถนำไปสู่ทิศทางของรังสีที่แผ่กระจายไปทั่วโลกอย่างเช่นจากประภาคาร นี่คือพัลซาร์

พัลซาร์ไม่ได้เป็นนิรันดร์ พลังงานของรังสีนั้นได้รับพลังงานจากการหมุนของพัลซาร์ในที่สุด พัลซาร์หมุนวนลงและด้วยเหตุผลที่เข้าใจได้ไม่ดีปรากฏการณ์จะปิดเมื่อช่วงเวลาการหมุนช้ากว่าไม่กี่วินาทีจนถึง 10 วินาที