Так вот, если увеличить ядро до размеров апельсина, то ближайший электрон в этой модели будет находиться на расстоянии в десять километров, а все что между ними, будет пустотой. Поэтому, колоссальная на первый взгляд плотность вещества белого карлика, на самом деле вовсе не такая большая, какой она может быть, поскольку для дальнейшего сжатия остается еще много места. Но на определенном этапе процесса опять вступает в дело некая сила противодействия. В общем, звезда размером с Солнце сжимается до размеров планеты, однако массу свою сохраняет. Дальнейшее сжатие останавливается, так как электроны из-за давления покидают свои орбиты, в результате чего все вещество белого карлика превращается в смесь атомных ядер и электронов – электронно-ядерную плазму. Электроны ведут себя как газ. Он так и называется – вырожденный электронный газ. Именно обратное по направлению силе гравитации, давление этого "газа" не дает уплотняться белому карлику дальше. Ровно так же как, если попытаться сдавить руками надутый баскетбольный мяч. Опять наступает равновесие. После этого подобный объект может светить своим призрачным, не дающим тепла светом еще многие миллиарды лет.
Другое дело, когда первоначальное светило намного тяжелее Солнца. Как минимум в три - пять раз. Тогда выгорание водорода в нем заканчивается образованием железа. Лучевое давление в этот момент исчезает, а сама звезда стремительно сжимается к центру под собственным весом, резко разогреваясь благодаря этому процессу до умопомрачительных температур. Как я уже говорил - миллиардов градусов. Такой резкий разогрев вкупе с увеличением давления приводит к взрыву и опять инициирует дальнейшие термоядерные реакции, в результате которых синтезируются самые тяжелые элементы таблицы Менделеева – кобальт, свинец, золото, платина, и далее, вплоть до трансурановых. За ничтожно короткое время выделение энергии взрывообразно подскакивает до огромных значений. Возникает колоссальная ударная волна, идущая от центра наружу во все стороны с настолько большой скоростью, что нижележащие слои вылетают за пределы внешней оболочки, которая просто не успевает расшириться. Звезда как бы выворачивается наружу! И именно потому, что синтез самых тяжелых элементов занимает очень короткое время, они так редки во Вселенной. Данный процесс приводит к взрыву сверхновой, разбрасывающему по окрестному космосу вещество светила. Однако ядро остается, причем его масса все еще больше солнечной в разы. Дальше все происходит, как и у белого карлика – ядро сжимается. Только в этом случае давление электронного газа уже не может оказать противодействия силе гравитации (предел Чандрасекара). Электроны буквально ВПРЕСОВЫВАЮТСЯ в протоны, которые в результате такого объединения превращаются в НЕЙТРОНЫ. Все что есть, теперь очень быстро становиться чистой нуклонной материей. Многие считают ее пятым агрегатным состоянием вещества. Между прочим, нейтроны потому так и называются, что нейтральны в прямом смысле этого слова. Они не имеют в отличие от протонов одноименного положительного электрического заряда. Таким образом, мощные электростатические силы отталкивания отсутствуют. Из-за чего уже ничто не препятствует гравитации все сильнее уплотнять материю, состоящую из одних нейтронов. Кстати, существуют теории, из которых следует что в центре такого объекта, где гравитация наиболее сильная не могут существовать даже нейтроны, а материя представляет собой смесь кварков.
В общем, на свет появляется нейтронная звезда, имеющая размеры уже не планеты, но всего лишь земного города с диаметром в 10 – 30 километров. И ее плотность будет в среднем составлять порядка миллиардов, возможно до триллиона тонн на кубический сантиметр! Если предположим, вы уроните на поверхность Земли щепотку такого вещества размером со спичечный коробок, то он погрузиться в породу, как кусок свинца, брошенный в кастрюлю с супом. И будет продолжать погружаться, пока не достигнет центра планеты! Кстати, это тоже не предел. Если родительская звезда еще массивней, к примеру, голубой гигант или сверхгигант, то взрыв сверхновой порождает еще более странный объект – сколлапсирувшую внутрь самой себя черную дыру. Она обладает настолько большой гравитацией, что даже свет не может преодолеть ее тяготения …
О Господи! Я забыл отпустить роботакси! Сколько уже времени прошло, смеркается - внезапно прервал рассказ Стивен, звучно хлопнув себя по лбу.
- Ничего, я его уже давно отправила, не волнуйтесь – сказала Сара
- Хорошо, спасибо. Но вернемся к нейтронной звезде, поскольку интересует нас именно она.
- Если масса светила до взрыва не превышает 10 - 15 солнечных, в черную дыру оно не схлопывается, а остается нейтронной звездой. Но и то, что осталось вполне себе впечатляет – ее плотность в центре составляет колоссальную величину, по некоторым данным, она сравнима с плотностью протонов. А это десять в семнадцатой степени все-таки, что дает невообразимую концентрацию массы в крошечном объеме. Ускорение свободного падения на поверхности такого объекта исчисляется многими сотнями миллионов, если не миллиардами единиц.
Вы Сара задали вопрос, теперь я на него отвечаю. Все, что вы сказали – правильно. Скорости вращения известных нам нейтронных звезд доходят до сотен оборотов в секунду. Благодаря этому они, обладая колоссальными по мощности пульсирующими магнитными полями, сильно излучают в радиодиапазоне, из-за чего легко обнаруживаются даже на больших расстояниях. Их даже классифицируют по этому признаку: бывают радиопульсары – самые быстровращающиеся, а также пропеллеры, аккреторы и георотаторы. Нейтронные звезды также могут заявить о себе интенсивным рентгеновским излучением, вплоть до мягкого гамма излучения. Но излучение появляется тогда, когда на их поверхность что-нибудь упадет. Выделяющаяся при этом кинетическая энергия, учитывая гигантское ускорение свободного падения – потрясает. Она-то и порождает выброс, поскольку развиваемые при столкновении температуры достигают многих миллионов градусов. Это часто случается в системах близких двойных звезд, одна из которых нейтронная. НЗ притягивает к себе звездное вещество своей соседки, в процессе поглощения вызывая упомянутое рентгеновское излучение. Вот почему астрономы обнаруживают их за многие тысячи световых лет от нас. Но нейтронные звезды необязательно могут иметь компаньона. Тогда на них, естественно, ничего не падает. Следовательно, в этом случае вспышек не будет.
Кроме того, скорость вращения со временем уменьшается. В итоге НЗ перестают выдавать радиоизлучение. Поэтому мы отчетливо наблюдаем только относительно молодые нейтронные звезды.