Taiteilijan näkemys neutronitähdestä. Kuva Casey Reed / Penn State University

Protonit vaikuttavat suuresti neutronitähden ominaisuuksiin

Yhdysvaltalaistutkijat ovat mallintaneet neutronitähtien sisuksia. Arvion mukaan noin viisi prosenttia neutronitähden hiukkasista voikin neutroneiden sijaan olla protoneja.

Neutronitähdet ovat maailmankaikkeuden toiseksi tiheimpiä taivaankappaleita heti mustien aukkojen jälkeen. Uusi malli keskittyy protonien rooliin neutronitähdissä.

Nature-lehdessä ilmestyneessä tutkimuksessa käytettiin apuna CLAS eli CEBAF Large Acceptance Spectrometer -hiukkasilmaisimen arkistoituja mittauksia. CLAS oli käytössä vuosina 1998–2012. Laitteella tutkittiin elektronisuihkun ja atomien vuorovaikutuksia.

"Arvioimme, että neutronipitoisessa atomiytimessä protonit liikkuvat neutroneita nopeammin ja tietystä näkökulmasta saavat aikaan toimintaa", selittää tutkimukseen osallistunut Or Hen MIT:sta.

"Pystymme kuvittelemaan, mitä tapahtuisi vieläkin tiheämmässä neutroneita sisältävässä kappaleessa, kuten neutronitähdessä. Protonit ovat hyvin aktiivisia ja saattavat olla neutronitähtien monien ominaisuuksien takana."

Protonien kuljettama energia neutronitähden sisällä voi vaikuttaa esimerkiksi neutronitähden tiheyteen, jäähtymiseen ja muodon jäykkyyteen. Nämä ovat oleellisia ominaisuuksia esimerkiksi neutronitähtien törmätessä.

Vuonna 2011 ilmestyneessä ja sittemmin kannatusta saaneessa simulaatiotutkimuksessa on arvioitu, että maailmankaikkeuden raskaimmat alkuaineet, kuten kulta, voivat olla suurelta osin peräisin neutronitähtien törmäyksissä pois lentäneestä aineesta. Myös avaruudesta löytyneen plutoniumin uskotaan muodostuneen samalla tavalla.

Tyypillinen neutronitähti on kooltaan vain kymmenisen kilometriä, mutta massaltaan karkeasti kaksinkertainen Aurinkoon verrattuna. Neutronitähdet syntyvät jättiläistähtien supernovaräjähdyksissä, kun tähtiydin ei ole tarpeeksi massiivinen romahtaakseen mustaksi aukoksi. Linnunradassa arvioidaan olevan noin sata miljoonaa neutronitähteä.

Aiheesta lisää MIT (englanniksi)

Pysyvä linkki
Samankaltaisia uutisia
Ladataan...
Uusin numero
Uutisarkisto