ستاره نوترونی Neutron star

وقتی ستاره‌ای با جرم حدود ۸ تا ۲۰ برابر خورشید سوخت خود را تمام می‌کند، هسته‌اش فرومی‌ریزد و لایه‌های بیرونی در ابرنواختر پرتاب می‌شوند. اگر هسته به‌اندازهٔ کافی سنگین نباشد که سیاه‌چاله شود، به ستارهٔ نوترونی بدل می‌شود. والتر باده و فریتس تسویکی در ۱۹۳۴ وجود چنین اجرامی را پیش‌بینی کردند.

ستارهٔ نوترونی چقدر چگال است؟

جرم آن حدود ۱٫۴ تا ۲ برابر خورشید است ولی شعاعش فقط حدود ۱۰ تا ۱۲ کیلومتر. چگالی‌اش حدود ۱۰^۱۷ کیلوگرم بر متر مکعب است و یک قاشق چای‌خوری از آن میلیاردها تن وزن می‌داشت. در این چگالی ماده در حالت ماده تباهیده است و فشار تباهی نوترون‌ها از فروپاشی بیشتر جلوگیری می‌کند. بیشینهٔ جرمی که ستارهٔ نوترونی می‌تواند داشته باشد حدود ۲٫۲ تا ۲٫۳ برابر خورشید است. مفهوم حد چاندراسخار برای کوتوله‌های سفید معادل آن است.

تپ‌اخترها و مگنتارها

بسیاری از ستاره‌های نوترونی بسیار سریع می‌چرخند و میدان مغناطیسی بسیار قوی دارند. اگر باریکه‌های تابششان به سوی زمین بگذرد، به‌صورت پالس‌های منظم دیده می‌شوند و آن‌ها را تپ‌اختر می‌گویند. نخستین تپ‌اختر را ژوسلین بل بورنل در ۱۹۶۷ کشف کرد. تپ‌اختر خرچنگ هر ۳۳ میلی‌ثانیه یک دور می‌چرخد و سریع‌ترین شناخته‌شده حدود ۷۱۶ بار در ثانیه. ستاره‌های نوترونی با میدان مغناطیسی فوق‌العاده قوی، مگنتار نامیده می‌شوند.

چرا ستارهٔ نوترونی مهم است؟

تپ‌اختر دوتایی هالس–تیلور در دههٔ ۱۹۷۰ نخستین شاهد غیرمستقیم برای امواج گرانشی را فراهم کرد. در ۲۰۱۷ ادغام دو ستارهٔ نوترونی، هم با امواج گرانشی و هم با نور دیده شد و گران‌نواختر ساخت که منشأ عناصر سنگینی مثل طلا و پلاتین به‌شمار می‌رود.

پرسش‌های رایج

### ستارهٔ نوترونی چیست؟
ستارهٔ نوترونی بقایای فشردهٔ هستهٔ ستاره‌ای پرجرم است که بیشتر از نوترون ساخته شده و شعاعی حدود ۱۰ کیلومتر دارد.

### فرق ستارهٔ نوترونی و تپ‌اختر چیست؟
تپ‌اختر نوعی ستارهٔ نوترونی چرخان است که تابش آن به‌طور دوره‌ای به زمین می‌رسد. همهٔ تپ‌اخترها ستارهٔ نوترونی‌اند ولی همهٔ ستاره‌های نوترونی تپ‌اختر دیده نمی‌شوند.

### ستارهٔ نوترونی چقدر سنگین است؟
یک ستارهٔ نوترونی حدود ۱٫۴ تا ۲ برابر جرم خورشید را در کره‌ای به شعاع تقریبی ۱۰ تا ۱۲ کیلومتر دارد.

### اگر ستارهٔ نوترونی بیش از حد سنگین شود چه می‌شود؟
اگر جرم از حد بالایی، حدود ۲٫۲ تا ۲٫۳ برابر خورشید، بگذرد، فروپاشی ادامه می‌یابد و به سیاه‌چاله تبدیل می‌شود.