क्या न्यूट्रॉन स्टार का एक बड़ा चमचा बरकरार रहेगा?

Question

मैंने लोगों को कहते सुना है कि न्यूट्रॉन स्टार का एक बड़ा चमचा एक अरब टन से अधिक वजन का होता है। यदि हम कभी भी एक बड़ा चम्मच ले सकते हैं तो क्या यह अभी भी उसी घनत्व के साथ बरकरार रहेगा?

Answer 1

अगर हम न्यूट्रॉन स्टार सामग्री लेते हैं और किसी तरह इसे परीक्षा के लिए कहीं और ले जाते हैं (पृथ्वी कहते हैं!), तो परिणाम भयावह होंगे। पर के घनत्व का कहना है किग्रा / एम 3 न्यूट्रॉन की एक संख्या घनत्व है ~ 6 × 10 43 मीटर - 3 का एक आंतरिक गतिज ऊर्जा घनत्व 3 × 10 32 जे / मी 3 (एक आदर्श के लिए प्रासंगिक समीकरण का प्रयोग कर गणना इस घनत्व पर न्यूट्रॉन की गैस कम हो जाती है)। तो एक चम्मच में भी (20ml कहें, जिसमें 2 बिलियन टन का द्रव्यमान होगा!), 6 × 10 $\sim 10^{17}$$^{3}$$\sim 6\times 10^{43}$$^{-3}$$3 \times 10^{32}$$^{3}$$6\times10^{27}$J की गतिज ऊर्जा (सूर्य से 15 गुना अधिक एक सेकंड में, या कुछ अरब परमाणु बमों का उत्सर्जन होता है) और इसे तुरंत रिलीज़ किया जाएगा ।

ऊर्जा लगभग 0.1-0.2 c पर यात्रा करने वाले लगभग न्यूट्रॉन के रूप में है । तो मोटे तौर पर यह बोलना आधा न्यूट्रॉन (लगभग एक बिलियन टन) की तरह है, जो पृथ्वी में 0.1 c जुताई पर यात्रा करता है। अगर मैंने अपने मैथ्स को सही किया है, तो वह लगभग 50 किमी के दायरे में पृथ्वी के क्षुद्रग्रह के बराबर है जो पृथ्वी को 30 किमी / सेकंड से मार रहा है।$10^{39}$$c$$c$

एक घने न्यूट्रॉन स्टार गैस में न्यूट्रॉन अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं (बीटा क्षय इलेक्ट्रॉन अध: पतन द्वारा अवरुद्ध होता है)। ऊपर वर्णित विस्तार प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में बीटा क्षय की अनुमति देगा, लेकिन जैसा कि 10 मिनट के समय पर होता है, यह प्रारंभिक विनाश के लिए शायद ही प्रासंगिक है। हालाँकि, आप कुछ प्रकाश मिनटों में आयनित हाइड्रोजन के विस्तार वाले बादल के साथ कुछ दसियों मिनट के बाद समाप्त हो जाएंगे।

गुरुत्वीय ढंग से न्यूट्रॉन स्टार सामग्री को बांधने का न्यूनतम संभव आकार लगभग माना जाता है ( यहाँ देखें )। कम द्रव्यमान के लिए संतुलन इलेक्ट्रॉन घनत्व (न्यूट्रॉन स्टार सामग्री में हमेशा कुछ इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन मौजूद होते हैं) न्यूट्रॉन बीटा-क्षय को अवरुद्ध करने के लिए बहुत कम है।$0.15 M_{\odot}$

Comments

क्या होगा अगर हमने अक्रिय न्यूट्रोनियम उठाया ? (btw, "एक नि: शुल्क न्यूट्रॉन लगभग 10.3 मिनट के आधे जीवन के साथ क्षय हो जाएगा" -> तो यह तुरंत सभी को उड़ा नहीं देना चाहिए ... हालांकि इस सामग्री के एक चम्मच की "क्षय विकिरण" तीव्रता शायद किसी भी परमाणु बम भी चेन रिएक्शन के बिना।

— एसएफ।

$c$

ठीक है, अब मैं इसे प्राप्त कर रहा हूं - आपने मुझे "गतिज ऊर्जा" के साथ भ्रमित किया है जो आमतौर पर गति से जुड़ा होता है जबकि इस मामले में यह लोच के एक उप-परमाणु समकक्ष से अधिक है।

— एसएफ।

@SF नहीं, यह गति है। दबाव, गतिज सिद्धांत आदि न्यूट्रॉन में भारी गति होती है।

— रोब जेफ्रीज

प्रभावशाली। यह अगले "व्हाट इफ" किस्त में होना चाहिए।

— पीटर - 24:16 को मोनिका

Answer 2

नहीं, यह गुरुत्वाकर्षण के भारी दबाव के बिना स्थिर नहीं है। एक न्यूनतम स्थिर आकार है, लेकिन यह निश्चित रूप से एक चम्मच से बहुत अधिक है।

Comments

क्या न्यूट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन और एक प्रोटॉन होने के लिए वापस जाएंगे? या क्या यह संभव नहीं है क्योंकि एक ही समय में बनाए गए न्यूट्रिनो अब आसपास नहीं हैं?

— Matryoshka

@ ग्रेस, नि: शुल्क न्यूट्रॉन अनायास प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों और न्यूट्रिनो को क्षय करते हैं। अधिक जानकारी के लिए बीटा क्षय देखें।

— स्पेंसर

@ एक कम घनत्व वाले वातावरण में मुक्त न्यूट्रॉन अनायास प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों में क्षय होते हैं। वे न्यूट्रॉन स्टार सामग्री (या आसानी से नहीं) में नहीं हैं।

— रोब जेफ्रीस

@RobJeffries, यह सच है, लेकिन पर्यावरण एक उच्च न्यूट्रॉन तारे के गुरुत्वाकर्षण बल के बिना इसके उच्च घनत्व की स्थिति में रहने की संभावना नहीं है ताकि इसे इस तरह से रखा जा सके।

— स्पेंसर