Aloin eilen Heurekan-reissun jälkeen mietiskelemään universumia ja sitä, mitä sieltä löytyy. Yksi mielenkiinnon kohteeni nuorempana oli tähden elinkaari, joihin myös neutronitähti lukeutuu.
Kaikki atomit koostuvat elektroneista, jotka pörräävät ytimen eli protonien tai protonien ja neutronien ympärillä. Atomit ovat suurelta osin vain tyhjää tilaa, jonka rajat määrittää elektronien kiertoradat tai oikeammin elektronien todennäköisyystiheys, jotain tähän tyyliin:
Vetyatomi H, jossa ytimessä on yksi protoni ja josta elektronin voi löytää pallomaiselta alueelta.
Neutronitähdet eivät koostu tällaisista tyhjää tilaa täynnä olevista atomeista, vaan niissä ytimen neutronit ovat pakkautuneet lähelle toisiaan, jolloin myös kyseisestä materiaalista tulee huomattavasti raskaampaa kuin normaalien atomien tapauksessa.
Paljonko huomattavasti raskaampi sitten on? No, jos otamme nuppineulan pään kokoisen palan neutronitähteä, se painaa supertankkerin verran. Tiheys on siis aivan käsittämättömän valtava.
Kohtalo 1: pyörimisliike
Neutronitähdet eivät useinkaan ole kovin massiivisen kokoisia halkaisijaltaan (esim. n. 12 km), ja tämä johtaakin melko jännään asiaan: koska neutronitähdet ovat aiemmin olleet valtaisan kokoisia tähtiä (kuten oma aurinkommekin), luhistuessaan ne haluavat säilyttää pyörimismääränsä kuten taitoluistelija vetäessään raajansa kohti kehoaan. Tämä johtaa siihen, että neutronitähti pyörii todella nopeasti: kierroksen sekunnissa tai jopa millisekunnissa (= 1000 kierrosta sekunnissa) eli päiväntasaajalla nopeus on n. 10 500 – 10 500 000 km/h.
Neutronitähti on siis melkoinen mylly, jota ei pysäytä mikään muu kuin aika. Ihmiselle käy huonosti, jos hän menee neutronitähden lähelle, sillä hän joutuu pinnalle, joka liikkuu niin nopeasti että se on monta kertaa pahempaa kuin hyppäisi ulos luotijunasta sen kiitäessä täyttä vauhtia.
Kohtalo 2: painovoima
Koska neutronitähtien tiheys on valtava, taivuttavat ne myös aika-avaruutta hurjasti, siis näin:
YouTube.com
Neutronitähden tekemä "kuoppa" aika-avaruuteen on todella syvä tiheydestään johtuen, minkä vuoksi sen painovoima on suunnaton. Se on itse asiassa niin suuri, että se vaikuttaa fotoneihin ja saa niiden reitin kaartumaan tähteä kohti. Tämän vuoksi neutronitähden molemmat navat ja hieman takaosaa voidaan nähdä, näin:
Wikipedia.org
Maapallo ei moisiin temppuihin kykene, sillä sen ja neutronitähden painovoimien erot ovat tähtitieteelliset: neutronitähdellä se on 200 000 000 000 (200 miljardia) kertaa suurempi eli jos pudotat neutronitähdellä vasaran metrin korkeudelta, sen nopeus osuessaan pinnalle on 5 000 000 km/h. On sanomattakin selvää, että vasara ei tästä iskusta selviä, saatikka sitten ihminen. Ihminen osuisi tähden pintaan siis tähtitieteellisellä nopeudella, mutta neutronitähden painovoima repisi hänet kappaleiksi jo tätä ennen.
Kohtalo 3: röntgensäteet
Neutronitähdestä lähtee valtavia määriä röntgensäteitä, jotka polttaisivat ihmisen päreiksi jo pitkän aikaa ennen kuin ihminen saapuisi pinnalle.
Kohtalo 4: kuumuus
Nuori neutronitähti on pinnaltaan n. 100 000 000 000 (100 miljardia) °C, mutta muutaman vuoden kuluttua "vain" n. 1 000 000 °C.
Avaruudessa on paljon tällaisia hirviöitä, jonne ihmisillä tai millään elollisella ei ole mitään asiaa. Onneksi maailmankaikkeus on pääosin pelkkää tyhjää, ja kaikki objektit loittonevat toisistaan sen sisällä kiihtyvään tahtiin, minkä vuoksi neutronitähdistä ei pitäisi olla mitään hätää. Lähin neutronitähti, PSR J0108-1431, on meistä 424 valovuoden (n. 4 000 000 000 000 000 km) päässä.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti