Fysikere forudser, at neutronstjerner kan være større end tidligere antaget

Når en massiv stjerne dør, først er der en supernovaeksplosion. Derefter, hvad der er tilovers bliver enten et sort hul eller en neutronstjerne.

Den neutronstjerne er det tætteste himmellegeme, som astronomer kan observere, med en masse på omkring 1,4 gange solens størrelse. Imidlertid, der er stadig lidt kendt om disse imponerende genstande. Nu, en forsker fra Florida State University har offentliggjort et stykke i Fysiske anmeldelsesbreve argumenterer for, at nye målinger relateret til neutronhuden af ​​en blykerne kan kræve, at videnskabsmænd genovervejer teorier om neutronstjernernes samlede størrelse.

Kort sagt, neutronstjerner kan være større end videnskabsmænd tidligere forudsagde.

"Dimensionen af ​​den hud, hvordan det strækker sig længere, er noget, der korrelerer med størrelsen af ​​neutronstjernen, " sagde Jorge Piekarewicz, en Robert O. Lawton professor i fysik.

Piekarewicz og hans kolleger har beregnet, at en ny måling af tykkelsen af ​​neutronhuden af ​​bly indebærer en radius mellem 13,25 og 14,25 kilometer for en gennemsnitlig neutronstjerne. Baseret på tidligere eksperimenter på neutronhuden, andre teorier sætter neutronstjernernes gennemsnitlige størrelse på omkring 10 til 12 kilometer.

Piekarewicz' arbejde supplerer en undersøgelse, også udgivet i Fysiske anmeldelsesbreve , af fysikere med Lead Radius Experiment (PREX) ved Thomas Jefferson National Accelerator Facility. PREX-holdet udførte eksperimenter, der gjorde det muligt for dem at måle tykkelsen af ​​neutronhuden af ​​en blykerne ved 0,28 femtometer - eller 0,28 billioner af en millimeter.

En atomkerne består af neutroner og protoner. Hvis neutronerne overstiger protonerne i kernen, de ekstra neutroner danner et lag omkring kernens centrum. Det lag af rene neutroner kaldes huden.

Det er tykkelsen af ​​den hud, der har fanget både eksperimentelle og teoretiske fysikere, fordi den kan kaste lys over den overordnede størrelse og struktur af en neutronstjerne. Og selvom eksperimentet blev udført på bly, fysikken kan anvendes på neutronstjerner - objekter, der er en kvintillion (eller billioner-millioner) gange større end atomkernen.

Piekarewicz brugte resultaterne rapporteret af PREX-holdet til at beregne de nye overordnede målinger af neutronstjerner.

"Der er intet eksperiment, vi kan udføre i laboratoriet, der kan undersøge neutronstjernens struktur, " sagde Piekarewicz. "En neutronstjerne er så eksotisk et objekt, at vi ikke har været i stand til at genskabe det i laboratoriet. Så, alt, hvad der kan gøres i laboratoriet for at begrænse eller informere os om egenskaberne af en neutronstjerne, er meget nyttigt."

De nye resultater fra PREX-holdet var større end tidligere eksperimenter, hvilket selvfølgelig påvirker den overordnede teori og beregninger relateret til neutronstjerner. Piekarewicz sagde, at der stadig er mere arbejde at gøre med emnet, og nye fremskridt inden for teknologi bidrager konstant til videnskabsmænds forståelse af rummet.

"Det skubber grænserne for viden, " sagde han. "Vi vil alle gerne vide, hvor vi kommer fra, hvad universet er lavet af, og hvad er universets ultimative skæbne."