I bob. Neytronlar fizikasi tarixi

II Bob. Neytronlar qanday bashorat qilingan va kashf etilgan.
2.1Neytronning yulduzlardagi tortishish kuchi.Neytron yulduzi,oq mitti qora tuynuk.
Neytron yulduzlari yuzasidagi magnit maydon 10 12-110 13 gS qiymatiga ega (taqqoslash uchun - 1 ga yaqin) pulrron yulduzlarining magnitosferalarining "Pulars" ning magnitosferalaridagi jarayonlar . 90-yillardan boshlab ba'zi neytron yulduzlari 10 14 GC va undan yuqori magnit maydonlari bo'lgan magnit maydonlari bo'lgan magnitlar sifatida aniqlanadi. Magnit maydonlar ("tanqidiy" qiymatidan 4414 · 10 13 gsning yuqori qismidan yuqori, unda magnit maydonning ishlashi, sifat jihatidan yangi fizika bilan tanishtiradi, chunki salbiy salbiy ta'sir ko'rsatadi, chunki salbiy miqdori katta ahamiyatga ega. , jismoniy vakuumning qutblanishi va boshqalar.
2012 yilga kelib, 2000 ga yaqin neytron yulduzlari ochiq edi. Ularning 90 foizi yolg'izdir. Hammasi bo'lib, bizning 10,10 9 neytron yulduzlari mavjud bo'lishi mumkin, ya'ni birida bir joyda ming oddiy yulduzlarga. Neytron yulduzlari uchun yuqori tezlikda (qoida tariqasida, yuzlab km / s) tavsiflanadi. Bulutlarning moddalarini akmusiyaning akkumulyatsiyasida turli xil spektrlar, jumladan, ajratilgan energiya (10 yulduzli kattalikka to'g'ri keladi.Yorug'likning tortishish og'ishi (yorug'likning nisbiylik tufayli, sirtning yarmidan ko'pi ko'rinishi mumkin)Neytron yulduzlari kuzatuvchilarning ochilishidan oldin nazariy jihatdan bashorat qilingan kosmik ob'ektlarning bir nechta sinflaridan biridir.1933 yilda Uolter-baader va Fritz zvikki Neytron yulduzlari Neytron yulduzlari yuzaga kelgan portlash natijasida hosil bo'lishi mumkinligini taklif qildi. Vaqtning nazariy hisoblari shuni ko'rsatdiki, neytron yulduzlarining radiatsiyasi juda zaif va uni aniqlab bo'lmaydi. 60-yillarda neytron yulduzlariga qiziqish kuchaygan, chunki X-Rey Astronomiyasi rivojlana boshlaganda, chunki nazariya yumshoq rentgenogrammaga tushishini bashorat qilgan. Biroq, kutilmaganda ular chiqishda ochiq edilar. 1967 yilda Jozelin Bell, aspirant E. Xevaish, muntazam radio to'lqinlari impulslarini ochdi. Ushbu hodisa tez aylanadigan ob'ekt - o'ziga xos "kosmik raomomak" ning o'ziga xos qismidan torridlar bilan izohlanadi. Ammo har qanday oddiy yulduzlar bunday yuqori tezlikda aylanishi mumkin.
Neytron yulduzining iltifotsiz modda bilan o'zaro ta'siri ikkita asosiy parametr bilan belgilanadi va natijada ularning aylanishining aylanish davri: aylanish va magnit maydonning kattaligi. Vaqt o'tishi bilan yulduz aylanish energiyasini iste'mol qiladi va uning aylanishini sekinlashtiradi. Magnit maydoni ham bo'sh. Shuning uchun, hayoti davomida neytron yulduz o'z turlarini o'zgartirishi mumkin. Quyida neytron yulduzlarining aylanish tezligida aylanish tezligida, vbografiya. Lipunova. Mage PusSARs Pulsarlar nazariyasi hali ham rivojlanish holatida bo'lganligi sababli, muqobil nazariy modellar mavjud.Kuchli magnit maydonlar va kichik aylanish davri. Magnitosferaning eng oddiy modelida magnit maydonning aylanishi, ya'ni neytron yulduzi tanasi kabi bir burchakli tezlikda. Ma'lum radiusda chiziq tezligi Dala aylanishi yorug'lik tezligiga yaqinlashmoqda. Bu radius "Yorug'lik silindrining radiusi" deb nomlangan. Ushbu radiusning orqasida odatdagi dipol konlari mavjud emas, shuning uchun dala kuchlari bu joydagi dala kuchlari buzilgan. Joylashtirilgan zarralar magnit maydonning elektr uzatish liniyalari bo'ylab harakatlanmoqda, bunday jarliklar orqali ular neytron yulduzini tark etishlari va yulduzlararo kosmosga ucha olishlari mumkin. Ushbu turdagi neytron yulduzi "chiqarib yuboradi" (Fr. The latekter - drayver, it) Radio ko'rinishda chiqarilgan zaryadlangan zarrachalar. Ejektorlar radio moollari sifatida kuzatiladi.Aylanish tezligi allaqachon zarralarni yo'q qilish uchun etarli emas, shuning uchun bunday yulduz radiutsar bo'lolmaydi. Biroq, aylanish tezligi hali ham juda zo'r va magnit maydon tomonidan ushlangan matretron yulduzi yiqilib, ya'ni moddaning akkumati yuzaga kelmaydi. Ushbu turdagi neytron yulduzlari deyarli kuzatilgan va yomon o'rganilgan.Aylanish tezligi ana shunday darajada kamayadi, bu moddaning bunday neytron yulduziga hech narsa to'sqinlik qilmaydi. Moddaning yiqilishida allaqachon magnit maydonlar bo'ylab plazma holatida joylashgan va u erning o'rnagidagi neytron yulduz jismining qattiq yuzasiga, o'n millionlab darajaga ko'tariladi. Moddalar bunday yuqori haroratga qizarib ketadi rentgen oralig'ida yorqin yoritilgan. Neytron yulduz tanasi yuzasi bilan sodir bo'ladigan voqea qiyin bo'lgan hudud juda kichik - taxminan 100 metr. Yulduzning aylanishidan keyin bu issiq joy vaqtincha rentgen nurlanishining doimiy pulsatsiyalari kuzatiladigan shakldan yo'qoladi. Bunday ob'ektlar r-ray pulsarlari deb ataladi.
Bunday neytron yulduzlarini aylanish tezligi kichik va akkreditatsiyaga olib kelmaydi. Ammo magnitosfera miqdori shundan iboratki, plazma tortishish kuchi bilan ushlanganidan oldin magnit maydonni to'xtatadi. Er magnitosferasida shunga o'xshash imtiyozning shunga o'xshash mexanizmi, shuning uchun neytron yulduzlari va uning nomini oldi.Magnat-Juda kuchli magnit maydonga ega bo'lgan neytron yulduz. Nazariy jihatdan, Magnetarovning mavjudligi 1992 yilda bashorat qilingan va ularning haqiqiy hayotining birinchi ko'rsatuvlari 1998 yilda Gamma va X-rentgen nurlanishining burgut manbasidan saklaydigan yulduzlarning qudug'ining kuchli tarqalishini kuzatib borgan. Magnetarovning hayoti taxminan 1 000 000 yil. Magnetarov eng kuchli magnit maydonga ega.Magnaroralar ozuqa etarli darajada yaqin ekanligi sababli neytron yulduzlarining yomon o'rganilmagan turlari. Diametra diametri 20-30 km bo'lgan, ammo ko'pchilik quyoshning massasidan oshib ketdi. Magnary shunchalik siqilganki, uning ishi no'xat 100 million tonnadan ko'proq narsani tashkil qiladi. Mashhur Magnetarovning aksariyati juda tez aylanadi, hech bo'lmaganda kamida o'q atrofida bir nechta inqiloblar. Ular rentgenga yaqin bo'lgan gamma nurlanishida kuzatiladi, radio tarqalishi mumkin emas. Magnetar hayot aylanishi etarlicha qisqa. Ularning kuchli magnit maydonlari taxminan 10 000 yildan keyin yo'qoladi, shundan so'ng ularning rentgeni va nurlari to'xtaydi. Taxminlardan biriga ko'ra, bizning galaktikamizda uning mavjudligi har doim 30 milliongacha magnetarovni shakllantirish mumkin edi. Magnetoralar katta vaznli yulduzlardan taxminan 40 m☉ gacha shakllanadi.Magnetar yuzasida hosil bo'lgan zarba yulduzning katta tebranishlarini keltirib chiqaradi; Ularga hamroh bo'lgan magnit maydonning tebranishlari ko'pincha Gamma nurlanishining 1979 va 2004 yillarda tuzilgan ulkan gamma nurlanishiga olib keladi.2007 yil may holatiga ko'ra, o'n ikki magnetarov ma'lum bo'ldi va yana uchta nomzod tasdiqni kutishadi. Mashhur magnitlar misollari:2008 yil sentyabr oyidan boshlab ESO dastlab Magnar, SWIFT J195509 + 261406 ob'ektini identifikatsiyadan o'tkazdi; Dastlab Gamma portlashlari (GRB 070610) tomonidan aniqlangan edi.Etarli darajada yuqori zichlik bilan yulduzlarning muvozanati buzila boshlaydi neytronizatsiya jarayoni Yulduzli modda. Ma'lumki, b - aktiv bilan energiyaning yadro qismi elektron va qolgan neytrino bilan olib boriladi. Ushbu umumiy energiya belgilaydi yuqori energiya b ---ad. Fermi energiyasi yuqori energiya bsietidan oshib ketganda, u juda ehtimol tarozi bo'ladi, tsirar,--chi, yadro elektronni (elektron tutunni) o'zlashtiradi. Bunday jarayonlar ketma-ketligi natijasida yulduzdagi elektronlarning kontsentratsiyasi kamayadi, bu esa korrelyatsiyani qo'llab-quvvatlaydigan degeneratsion elektron gazning bosimi kamayadi. Bu yulduzning yanada tortishish qobiliyatiga olib keladi va u bilan o'rtacha darajadagi va maksimal energiya Exchange elektron gaz - elektron gazlarni yadrolar tomonidan ko'tarish ehtimoli ortadi. Oxirida neytronlar shunchalik ko'p to'plashlari mumkinki, yulduz asosan neytronlardan iborat bo'ladi. Bunday yulduzlar deyiladi neytron. Neytron yulduz ba'zi neytronlardan iborat emas, chunki neytronni protonga aylantirishning oldini olish uchun elektron gaz bosimi kerak. Neytron yulduzida elektron nopok (taxminan 1¸2%) va protonlarning ozgina nopokligi mavjud. Neytronlar Koulombuni qaytarishni boshdan kechirmasa, neytron yulduz ichidagi moddaning o'rtacha zichligi juda yuqori - taxminan atom yadrosidagi kabi bir xil. Ushbu zichligi bilan, neytron yulduzi quyoshning tartibini sinash bilan taxminan 10 km. Modellardagi nazariy hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, neytron yulduz massasining yuqori chegarasi taxmin qilingan formulaga qarab belgilanadi M PR "(2-3) M Q.Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, m ~ 25 million Q zich neytron yadrosi (neytron yulduzi) ~ 1,6 m masofadan. Yulduzlardagi yulduzlarda 1,4 million Q, shuningdek, buzilish kuchlarining bosimi, shuningdek, buzg'unchi kuchlarni muvozanatlashtira olmaydi va yulduz yadro zichligidan oldin siqila boshlaydi. Ushbu tortishish mexanizmining mexanizmi portlash boshlanmaganligi bilan bir xil. Yulduz ichidagi bosim va harorat elektron va protonga "bosilgan" va reaktsiya natijasida "bosilgan" deb ta'minlaydi ( p + e - ®n + n e) Chiqindilardan so'ng, neytronlar shakllanadi, elektronga qaraganda ancha kichik bosma hajmni egallaydi. Neytron yulduzi, zichligi 10 14 - 10 g / sm 3 ga yetadi. Neytron yulduzining xarakterli hajmi 10-15 km. Neytron yulduzi - bu ulkan atom yadrosi. Enditatitatatsion siqish neytronlarning o'zaro ta'siridan kelib chiqqan holda yadro moddalarining bosimini oldini oladi. Bu, shuningdek, oq mitti holatida bo'lgani kabi, demageratsiyaning bosimi, ammo zich neytron gazining buzilishi. Ushbu bosim massalarni 3,2 million gacha ushlab turishga qodir1967 yilda Kembrij universiteti Feeish va qo'ng'iroq davriy elektromagnit nurlanish - pulsarlar kosmik manbalarini ochdi. Pulsarlarning eng ko'p pul pulslarini takrorlash davrlari 3,3 · 10-2 dan 4,3 p gacha. Zamonaviy g'oyalarga ko'ra pulslar 1 - 3 million q va diametri 10 - 20 km masofada joylashgan neytron yulduzlari aylanmoqda. Neytron yulduzlarining xususiyatlariga ega bo'lgan ixcham ob'ektlar bunday tezlikda yo'q qilinmaydigan shakllarini saqlab qolishlari mumkin. Neytron yulduzi shakllanganda burchak momentini va magnit maydonni saqlash, tezda aylanadigan pulsorlarning kuchli magnit maydoni bilan tug'ilishiga olib keladi Ichida Magn ~ 10 12 gs.Neytron yulduzi magnit maydoniga ega, uning o'qi yulduzning aylanish o'qiga to'g'ri kelmaydi deb ishoniladi. Bunday holda, yulduzning radiatsiyasi (radio to'lqinlari va ko'rinadigan yorug'lik) linthous nurlari sifatida erga tushadi. Yorliq erni kesib o'tganda, turtki ro'yxatdan o'tkaziladi. Neytron yulduzining nurlanishi yulduz yuzasidan zaryadlangan zarralar magnit maydonning elektr uzatish liniyalarida joylashganligi sababli ro'y beradi elektromagnit to'lqinlar. Birinchi bo'lib oltin tomonidan taklif qilingan pulsar radio ekspeditsiya mexanizmining modeli anjirda ko'rsatilgan.Agar radiatsiya nuri Yer kuzatuvchisiga tushsa, unda Radio teleskopi neytron yulduzini aylanish davriga teng bo'lgan davrda qisqa pulslarni tuzatadi. To'qnashuv shakli neytron yulduz magnitosferasining geometriyasi tufayli juda murakkab bo'lishi mumkin va har bir pulsarga xosdir. Pulry Rulizatsiya davrlari, bu davrlarning o'lchovi qat'iy va aniqligi 14 raqamli raqamga etadi.Ayni paytda pullar ikki tomonlama tizimlarda topilgan. Agar pulsa ikkinchi komponent atrofida orbitada aylansa, doppler effekti tufayli pulrlik davrining o'zgarishi kuzatilishi kerak. Pultar kuzatuvchini yondashganda, Dopplerning ta'siri tufayli ro'yxatdan o'tgan radio yurak urish davri pasayadi va pullar bizdan olib tashlanganida, uning davrida Ushbu hodisaga asoslanib, ikki tomonlama yulduzlarning bir qismi bo'lgan pulsarlar topildi. Birinchi kashf etilgan PRR 1913 + 16 pullar uchun, bu ikki tomonlama tizimning bir qismi bo'lgan, orbital davolash davri 7 soat 45 daqiqa edi. PRR 1913 + 16 Pulsarni davolash muddati 59 ms.Pulsarning emissiyasi neytron yulduzini aylanish tezligining pasayishiga olib kelishi kerak. Bunday ta'sir ham kashf qilindi. Ikki karra tizimning bir qismi bo'lgan neytron yulduzi intensiv rentgen nurlari manbai bo'lishi mumkin. Sarron yulduzining 1,4 million og'irligi va 16 km radiusi 16 km radiusda ko'rsatilgan. 
Z Vidda, quyoshdan 1,5-3 marta massaga ega bo'lgan, ular quyoshning oxiriga yaqinlashishni to'xtata olmaydi. Madonlarning "zararsizlantirilishi" degan kuchli tortishish kuchlari: Elektronlashtirishning "zararsizlantirilishi", protonlar bilan o'zaro ta'siri deyarli barcha yulduzlarning neytronlari bilan o'zaro ta'siriga olib keladi. Neytron yulduz shakllanadi. Eng katta katta yulduzlar Yondashishi mumkin neytronUlar supernova kabi portlashgandan keyin.