中性子星をばらばらにすることは可能ですか?


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物理学に関するこの質問と、天文学に関するこの質問に触発されました。中性子星は中性子縮退物質としてしっかりと束縛されています。それらは非常に大きく、強い重力場を持っています。1つを大きなチャンクに分割することは可能ですか?どうしますか?


与えられた答えはよく、私の質問に答えます。後世のために、(コメントに基づいて)いくつかのことを明確にします。

ミッチ・ゴスホーンが書いたように、大量の脱落のように、中性子星からかなりの量の質量が取り除かれたときを「壊れた」と定義します。ただし、結果のオブジェクトには、かなりの量の中性子物質が含まれている必要があります。つまり、以前の組成をほぼ保持している必要があります。


おそらく、TOV制限に達するまで物質を蓄積しますか?
パイセル14

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分解するという意味によって異なります。Pyの言うとおりにでき、ブラックホールに崩壊するまで蓄積できます。これにより、少なくとも放射線が放出されます。また、連星中性子星も合併する可能性があり、これにより多くの重金属と放射線が放出されると予想されます。表面も規則的な問題であるため、多くのエネルギーがあれば、表面の塊を壊すことも考えられます。ただし、サイズが大きいものではないでしょう。
ティミーzibadawa

どの結果が同様に適格になるかについても興味があります。結果は、中性子変性物質の2つ以上の異なる塊である必要がありますか?より標準的な圧縮レベルで問題がありますか?それとも、それをバラバラにして他の目的(エキゾチックな問題としての実用化)を達成するための目標ですか?
ミッチゴスホーン14年

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十分に重い2つのブラックホールを十分近くに通過させると、潮力はたまたまそれらの間にあるものをすべて引き裂くことができるはずです。ブラックホールを移動することの難しさを無視したとしても、私が不可能性の領域に何桁も入っているかはわかりません。
ジョンドヴォルザーク14年

相対論的な速度で動く反物質の十分な大きさの断片がある場合、NSを解体するのに十分な大きさの衝撃を得るかもしれません。しかし、十分な反物質を得て、それを十分に速くすることは、実際にいくつかのことをするかもしれません。
ゼータバンド

回答:


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パルサーの大量排出を引き起こすリサイクルの極端な適用により、理論的には(ある程度)可能と思われます。

パルサーは急速に回転する中性子星であり、その最速クラスはミリ秒パルサーです。現在の考えでは、付着として知られているプロセスである降着によって回転速度が上がると考えられています。ある研究、パルサーを一般相対性理論でミリ秒の期間にリサイクルすること(クックなど)は、このプロセスの限界を探ります。

次のグラフは、その結果を示しています。

重力質量から中心エネルギー密度へのプロット

点線が2つのプロットと交わる点で、これらのエネルギーレベルで質量の減少が見られます。これは、物体の角速度が不安定になるためです。その結果、質量の脱落が発生します。これは、本質的には、中性子星の赤道での質量が物体の角速度のために星から飛び散ります。

残念ながら、これは正確なプロセスではありません。

必要な静止質量、〜0.1 accreteするタイムスケールM ☉をエディントン限界で、約10 -8 M 年は-1〜10 7年。このタイムスケールは、採用された核状態方程式の影響をほとんど受けません。他の天体物理学的な考慮事項でかなり短い時間スケールが必要な場合、ここで説明する単純なリサイクルシナリオは、このホワイトペーパーで検討したバリエーションを超えて修正する必要があります。

(ただし、ここでの研究は実際にそのような不安定性を回避しようとしていることに注意してください。さらに質量を追加することにより、身体が不安定に遭遇することなくさらに大きな回転速度をサポートできるようにします。しかし、これらは自然に存在するため、これを行う必要はありません。したがって、既存のミリ秒パルサーに(非常に慎重に)近づくことで、多くの時間を節約できます

私はこれが正確にバラバラになるとは思わないが(ウィキペディアはそれを正確に表現するためにその正確な表現を使用しているにもかかわらず)、中性子星のある地点にある質量の帰還を可能にします。もちろん、私たちの理論的な中性子星マイナーは、そもそも中性子星にその質量を置く人である可能性が非常に高いです。一方、これは(できれば)オブジェクトをクォークスターまたはブラックホールに減らすことなくタスクを達成します。

クック、GB; シャピロ、SL; Teukolsky、SA(1994)。「パルサーを一般相対性理論でミリ秒の期間にリサイクルする」。Astrophysical Journal Letters 423:117–120。


いい答え、+ 1。これをすぐに受け入れるのではなく少し待っても気にしないでください。他の人がまだいる可能性があります。しかし、それでも素晴らしい。
HDE 226868

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もう1つの問題は、NSが内部で固体ではないため、切断の概念が単に適用されないことです。まさに中心は気体のようで、外側のコアは液体のようです。ですから、どんなに鋭くてもナイフでうまく切ることはできません。あなたが星を割ることができないように。したがって、高エネルギーの相対論的ビームが固体の地殻を切り抜けることができる一方で、NSの残りの部分は即座に回復します。

別の問題は、NSが私たちが知っている最も密度の高い材料であるため、それにダメージを与えるには、より密度の高いNS(つまり、より重いNS)が必要になることです。ただし、NSで粉砕またはプレスしようとすると、2つはより大きなNSに統合され、質量しきい値に達するとブラックホールに崩壊する可能性があります。逃げる破片の塊がいくつかあるかもしれませんが、これらはすぐに水素ガスになります。

したがって、この質問に対する答えは、今日知られているものでは何もできないということです。

ただし、NSを完全に元に戻す簡単な方法があります。NSを作成するプロセスは、可逆的なプロセスです。つまり、NSを単純に十分に加熱すると、非縮退になります。最終的に中性子は崩壊し、水素星になります。


中性子星は非常に効率的に熱を放出しませんか?中性子星を通常の星に膨張させるのに十分なほど加熱するには、非常に多くのエネルギーが必要になる場合があります。中性子星が近くのブラックホールからのジェットに衝突した場合に何が起こるかを知りたいと思うでしょう。それがおそらく拡大するのに十分な熱を得るならば。私の賃金等級を超えて計算しようとする方法。
userLTK

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しかし、中性子星は十分に小さいため、その周りにオーブンを構築して熱を保持できます。それでもあなたが言うようにそれは多くのエネルギーを必要とします。とはいえ、どの素材を使用できるかはわかりません。
エシャヤ

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中性子星の熱容量は小さいため、中性子星の温度を変えるのに必要なエネルギーはほとんどありません。それが彼らがそんなに急速に冷却する理由です。温度を上げても中性子星は壊れません。
ロブジェフリーズ

中性子星を加熱して、平均熱速度が脱出速度よりも大きくなると、なぜ蒸発しないのでしょうか?しかし、ある程度低い温度では、縮退した材料は非縮退ガスに相変化し、再び星が生まれ、100%水素が生まれます。これはバラバラではなく、質問に答えないことに同意します。
えしや

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最近のGW170817の検出と他の多くの観測的証拠に基づいて、中性子星の合併は中性子星から質量を得るための1つの方法であるようです-太陽質量の数十分の一かもしれません。

また、衝突から放出された物質は、少なくとも最初は中性子が豊富であり、r-プロセスを通じて中性子が豊富な核を生成するという証拠もあります。

安定した中性子星物質の小さな塊を持つことは不可能です。中性子の減衰を防ぐために高密度が必要です(/physics/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally-stable-neutron- st)安定した中性子星の(理論上の)最小質量は、0.1-0.2の太陽質量であるが、自然界では見られない。


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中性子星の外縁には、非常に密に詰まった中性子、陽子、電子が含まれています。中性子星を陽電子で撮影して、電子と衝突して熱を発生させ、正電荷を増やしてみます。熱と正電荷の組み合わせと局所的な物質反物質爆発(ちょうどかもしれない)が徐々に質量を散らし、あちこちのいくつかの陽子が脱出速度に達します。長い時間がかかりますが、うまくいくかもしれません。

しかし、星が十分に明るくなり、トルマン–オッペンハイマー–ボルコフ限界の重要な逆数に達すると、それが急速にニュートロンから脱落し、急速に拡大する可能性があり、恐らくは後退することに注意してください。私はこれがそれを行うための最良の方法かもしれないと思います(私はまた、非常に迅速に答えるスピンが好きです)。


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中性子星の表面近くに自由中性子存在しないという意味で間違っています。
ロブジェフリーズ

私は実際に「フリー」とは言いませんでした。一種の鉄と他の物質の複合体で、超高密度です。おそらく非常に薄い大気で、おそらく非常に高速で移動する陽電子が侵入する可能性があります。陽電子は中性子に衝突し、陽子になります-多分それは自由に飛び、陽電子は熱を得る電子に衝突します。
userLTK

なぜこれは投票されないのですか?ポジトロンアプローチは、この恐らく不可能な仕事に対するより実用的な提案の一つだと思います。陽電子を組み合わせて、中性子星を回転させるかもしれません。電荷が与えられている場合、特に電荷が局所化されている場合、回転させるのは簡単です。
userLTK
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