รูปร่างของดาวนิวตรอน


16

ฉันได้ยินมาว่ายิ่งวัตถุหมุนมากเท่าไรก็จะยิ่งน้อยลง การใช้ตรรกะนี้ดาวนิวตรอนส่วนใหญ่จะอยู่ไกลจากดาวฤกษ์โดยทั่วไปแล้วดาวนิวตรอนส่วนใหญ่รูปร่างใด


พิจารณาว่าเมื่อมันหดตัวลงความโน้มถ่วงก็เพิ่มขึ้นด้วยดังนั้นจึงมีเอฟเฟกต์สองอย่างที่ทำงานร่วมกันการหมุนเร็วขึ้นต้องการยืดเส้นศูนย์สูตรการเพิ่มขึ้นของแรงโน้มถ่วงนั้น
userLTK

2
จำไว้ว่าโดยทั่วไปแล้วดาวนิวตรอนจะมีสนามแม่เหล็กแรงสูงและปรากฏว่าในกรณีที่รุนแรงสนามแม่เหล็กสามารถทำให้รูปร่างเพี้ยนได้ อ้างอิงจากคาซูโอะมาชิชิมะและคณะความผิดเพี้ยนนั้นเพียงพอที่จะ "ทำให้รูปร่างของสนามแม่เหล็กกลายเป็นสนามที่มีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างฟุตบอลซึ่งโยกเยกเมื่อมันหมุน"
PM 2Ring


ดังนั้นในดาวนิวตรอนทั่วไปนั้นไม่ได้อยู่ไกลจากทรงกลมเนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีการหมุนมากเกินไปดังนั้นการเสียรูปส่วนใหญ่มาจากสัมพัทธภาพนั่นคือโดยการหดตัวแบบยาว
kingW3

คำตอบ:


20

ฉันไม่คิดว่าคุณจะพบรูปทรงเดียวที่ตกลงกันสำหรับดาวนิวตรอนที่หมุนได้ไม่น้อยเพราะเราไม่มีแบบจำลองเดี่ยวที่ตกลงกันไว้สำหรับสมการสถานะของวัตถุในดาวนิวตรอน (ซึ่งมีความซับซ้อนมากกว่า ชื่อแนะนำ)

ฉันพบกระดาษหนึ่งที่เปิดเผยอย่างเปิดเผย (ฉันแน่ใจว่ามีมากกว่านั้น) ซึ่งจะให้รสชาติที่หยาบกร้านสำหรับความซับซ้อนของการสร้างแบบจำลองรูปร่างของดาวนิวตรอน ในขณะที่คุณจะเห็นความยากลำบากของการไม่มีรูปแบบเดียวสำหรับสมการสถานะ (EOS คือการจดชวเลขและโดยทั่วไปใช้) เป็นเพียงปัญหาเดียว

ฉันคิดว่า "ellipsoid" ควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นการประมาณแม้ว่ามันจะไม่ใช่สิ่งที่ฉันควรจะเขียนด้วยหิน

จำไว้ว่าการใช้กระดาษให้เป็นประโยชน์นั้นไม่ใช่เพียงแค่แบบจำลองสำหรับรูปร่างที่ต้องการ แต่ยังต้องมีวิธีการวัดสิ่งนี้ซึ่งเป็นสิ่งที่ท้าทาย ฉันคิดว่าหนึ่งในความหวังสำหรับยุคใหม่ของดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วงจะสามารถ (ในที่สุด) เพื่อให้มีประโยชน์มากขึ้นและการวัดที่ช่วยให้เราตรวจสอบการตกแต่งภายในของดาวนิวตรอน

นี่เป็นคำถามเปิดฉันคิดว่า

@ Rob-Jeffries ถามคำถามในความคิดเห็นเกี่ยวกับตัวเลขทั่วไปของการเสียรูปและฉันตอบในความคิดเห็น แต่ระบบสามารถลบความคิดเห็นได้ดังนั้นฉันจึงเพิ่มข้อมูลนั้นเป็นการแก้ไข:

ในส่วนแรกของกระดาษที่ผมเชื่อมโยงกับการที่พวกเขาทำพูดพิการเศษส่วนเป็นโดยปกติบางที10 - 4ในกรณีพิเศษและในกรณีที่รุนแรงได้ถึง10 - 3 อย่างไรก็ตามกระดาษอื่นให้การวิเคราะห์ตามความแข็งของเปลือกโลกและการเสียรูปเล็กน้อยสำหรับดาวนิวตรอนโดยเฉพาะ กระดาษที่ฉันชอบอธิบายถึงขีด จำกัด สูงสุดจากการพิจารณาคลื่นความโน้มถ่วงฉันคิดว่าไม่ใช่การวิเคราะห์ทั่วไป105104103


ดีกว่าถ้าคุณให้ลำดับประมาณ mgnitude สำหรับการพิจารณาความสำคัญเหล่านี้ ดาวนิวตรอนหมุนเร็วที่สุดมีระยะเวลา 1.4 มิลลิวินาที
Rob Jeffries

ในส่วนแรกของกระดาษที่ผมเชื่อมโยงกับการที่พวกเขาทำพูดพิการเศษส่วนเป็นโดยปกติบางที10 - 4ในกรณีพิเศษและในกรณีที่รุนแรงได้ถึง10 - 3 อย่างไรก็ตามกระดาษอื่นให้การวิเคราะห์ตามความแข็งของเปลือกโลกและการเสียรูปเล็กน้อยสำหรับดาวนิวตรอนโดยเฉพาะ กระดาษที่ฉันชอบอธิบายถึงขีด จำกัด สูงสุดจากการพิจารณาคลื่นความโน้มถ่วงฉันคิดว่าไม่ใช่การวิเคราะห์ทั่วไป ฉันสนใจที่จะรับฟังข้อมูลนี้มากขึ้นจากสมาชิกที่มีข้อมูลดีกว่า 105104103
StephenG

3
ฉันคิดว่านั่นเป็นจุดที่ฉันต้องการให้คุณทำ ดาวนิวตรอนที่หมุนได้สูงสุดมีระยะการหมุนประมาณ 0.3 ms แม้แต่ดาวนิวตรอนที่หมุนเร็วที่สุดที่รู้จักก็ยังช้ากว่านี้อีกมาก ดังนั้นเมื่อดูที่พวกเขาจะเป็นทรงกลม การเปลี่ยนแปลงรูปร่างนั้นบอบบางมาก
Rob Jeffries

ยังไม่ถึงจุด ระยะเวลาการหมุนใดที่ตรงกับ "โดยทั่วไป"
Rob Jeffries

@ rob-jeffries: ฉันไม่เคยเห็นการกระจายตัวของดาวนิวตรอนดังนั้นฉันจึงไม่เต็มใจที่จะให้คุณค่าแบบ "ปกติ" ฉันสนใจที่จะเห็นการกระจายดังกล่าวอันที่จริง
StephenG

0

เข้าใจในปัจจุบันก็คือว่าดาวเป็นรูปไข่ spheroid ตัวอย่างสุดขีดแสดงไว้ด้านล่าง

รูปไข่ทรงกลม

สำหรับดาวนิวตรอนความแตกต่างระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางขั้วโลกและเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นศูนย์สูตรคือประมาณ 10% และจะมีลักษณะเช่นนี้มากขึ้น:

นิวตรอน


1
10% ฟังดูสุดขั้ว ช่วงเวลาการหมุนแบบไหน
Rob Jeffries

@ Rob Jeffries: ฉันจะไล่ตามการอ้างอิงและส่งไป จะรักความคิดเห็นอื่น
dantopa

-1

การพูดอย่างมีเหตุผลพวกเขาควรเป็นทรงกลมเนื่องจากสิ่งที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมักจะยุบลงในทรงกลม ดาวนิวตรอนมีความหนาแน่นสูงมากและมีแรงโน้มถ่วงสูง อย่างไรก็ตามพวกเขาเท่าที่เรารู้ว่าการหมุนเร็วมากเช่นกัน (เช่น Pulsars) มันควรจะเป็นอย่างนั้นเมื่อพวกเขาหมุนเร็วขึ้นเท่าไรพวกเขาก็จะกลายเป็นดิสก์มากขึ้น (เช่นวงรีหรือความเป็นไปได้ที่จะเกิดดิสก์มากขึ้นเล็กน้อยในกรณีที่รุนแรง) ดังนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนทรงกลมที่ไม่มีความเร็วในการหมุนค่อนข้างสูงวงรีสำหรับความเร็วในการหมุนสูงหรืออาจเป็นแผ่นดิสก์สำหรับความเร็วในการหมุนที่สูงมาก มีห้องสำหรับการอภิปรายที่นี่ แต่นี่คือวิธีที่ฉันเห็นเหตุผล

แก้ไข: โดยวงรีฉันหมายถึงวงรี 3 มิติเหมือนไข่ แต่ "squished อีกทางหนึ่ง" โดยทั่วไปทรงกลมที่ยืดออกจากเส้นศูนย์สูตร ยิ่งหมุนเร็วเท่าไหร่ก็ควรเปลี่ยนรูปมากขึ้น (ยืดตามเส้นศูนย์สูตร) คำตอบของ Dantopia แสดงให้เห็นรูปร่างที่ฉันกำลังอธิบาย


6
คำตอบนี้ไม่มีอะไรเพิ่มเติม
theonlygusti

3
คุณจะไม่เห็นดาวนิวตรอนรูปดิสก์ ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าดาวนิวตรอนจะหมุนเร็วกว่าความเร็วแสง ณ จุดนั้นและมันจะถูกแยกออกไปนานก่อนที่มันจะเข้าใกล้จุดนั้น
zephyr

@ zephyr คุณอาจพูดถูกดังนั้นทำไมฉันถึงบอกว่ารูปร่างของดิสก์ (ไม่แน่ใจว่าพวกมันสามารถสร้างรูปร่างนั้นได้หรือไม่ทรงกลมและกลายเป็นวงรีที่กว้างขึ้นบนเส้นศูนย์สูตรที่มีความเร็วรอบการหมุนสูงกว่า มีความน่าสนใจที่จะทราบว่าพวกเขาสามารถหมุนเร็วพอที่จะสร้างแผ่นดิสก์หรือถ้ามันจะเกินความเร็วแสงตามที่คุณพูดถึง
Jonathan

และในทิศทางตรงกันข้ามคุณจะไม่เห็นดาวนิวตรอนที่ไม่มีการหมุนเนื่องจากดาวนิวตรอนยังคงมีโมเมนตัมเชิงมุมของแกนกลางของดาวที่ยุบตัวซึ่งจะส่งผลให้เกิดการหมุนเร็วมาก
David Richerby

@ Rob Jeffries ฉันหมายถึงโดยทั่วไปวงรีสามมิติจับได้ดี! ฉันแก้ไขคำตอบของฉัน
Jonathan
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.