Astronomie zonder telescoop - Stellar Quakes and Glitches

Pin
Send
Share
Send

De bovenste korst van een neutronenster wordt verondersteld te zijn samengesteld uit gekristalliseerd ijzer, kan centimeters hoge bergen hebben en af ​​en toe ‘sterbevingen’ ervaren die kunnen voorafgaan aan wat technisch bekend staat als een glitch. Deze glitches en de daaropvolgende herstelperiode na glitch kunnen enig inzicht bieden in de aard en het gedrag van de superfluïde kern van neutronensterren.

De gebeurtenissen die leiden tot een aardbeving met een neutronenster verlopen ongeveer als volgt. Alle neutronensterren hebben de neiging om tijdens hun levenscyclus ‘naar beneden te draaien’, omdat hun magnetische veld de remmen op de draai van de ster activeert. Magnetars, die bijzonder krachtige magnetische velden hebben, ervaren een krachtigere remming.

Tijdens dit dynamische proces werken twee tegenstrijdige krachten op de geometrie van de ster. De zeer snelle spin heeft de neiging de evenaar van de ster naar buiten te duwen, waardoor het een afgeplatte sferoïde wordt. De krachtige zwaartekracht van de ster werkt echter ook om de ster in overeenstemming te brengen met het hydrostatisch evenwicht (d.w.z. een bol).

Dus als de ster naar beneden draait, heeft de korst - die naar verluidt 10 miljard keer de sterkte van staal is - de neiging om te knikken maar niet te breken. Er kan een proces zijn als een tektonische verschuiving van aardkorstplaten - die ‘bergen’ slechts enkele centimeters hoog maken, hoewel vanaf een basis die zich enkele kilometers over het oppervlak van de ster uitstrekt. Dit knikken kan een deel van de spanningen verlichten die de korst ervaart, maar naarmate het proces vordert, neemt de spanning toe tot het plotseling 'geeft'.

De plotselinge ineenstorting van een 10 centimeter hoge berg op het oppervlak van een neutronenster wordt beschouwd als een mogelijke kandidaat voor het genereren van detecteerbare zwaartekrachtgolven - hoewel dit nog niet is ontdekt. Maar, nog dramatischer, de aardbevingsgebeurtenis kan gepaard gaan met - of misschien zelfs worden veroorzaakt door - een aanpassing in het magnetische veld van de neutronensterren.

Het kan zijn dat de tektonische verschuiving van korstsegmenten werkt om de magnetische krachtlijnen die boven het oppervlak van de neutronenster uitsteken op te winden. Dan, bij een aardbeving, is er een plotselinge en krachtige energie-afgifte - wat het gevolg kan zijn van het dalen van het magnetische veld van de ster naar een lager energieniveau, omdat de geometrie van de ster zichzelf aanpast. Deze energievrijgave omvat een enorme flits van x- en gammastraling.

In het geval van een neutronenster van het magnetar-type kan deze flitser de meeste andere röntgenbronnen in het universum overtreffen. Magnetarflitsen pompen ook aanzienlijke gammastralen uit - hoewel deze worden aangeduid als zachte gammastraal (SGR) -emissies om ze te onderscheiden van meer energetische gammastraaluitbarstingen (GRB) als gevolg van een reeks andere fenomenen in het universum.

'Soft' is echter een beetje een verkeerde benaming, omdat elk burst-type je net zo effectief zal doden als je dichtbij genoeg bent. De magnetar SGR 1806-20 had in december 2004 een van de grootste (SGR) evenementen.

Samen met de aardbeving en de stralingsuitbarsting kunnen neutronensterren ook een storing ervaren - een plotselinge en tijdelijke toename van de spin van de neutronenster. Dit is gedeeltelijk het gevolg van het behoud van impulsmoment omdat de evenaar van de ster zichzelf een beetje zuigt (de oude 'skater trekt armen in' analogie), maar wiskundige modellering suggereert dat dit misschien niet voldoende is om volledig rekening te houden met de tijdelijke 'spin-up' 'geassocieerd met een neutronenster glitch.

González-Romero en Blázquez-Salcedo hebben voorgesteld dat een interne aanpassing in de thermodynamica van de superfluïdumkern hier ook een rol kan spelen, waarbij de initiële glitch de kern verwarmt en de post-glitchperiode de kern en de korst behelst die een nieuwe thermische evenwicht - tenminste tot de volgende storing.

Pin
Send
Share
Send