अगर एक शरीर एक न्यूट्रॉन स्टार में गिर जाए तो क्या होगा?

Question

न्यूट्रॉन सितारों को हम बहुत मजबूत वस्तु के रूप में जानते हैं, जो कि बहुत मजबूत गुरुत्वाकर्षण बल है जो ज्यादातर न्यूट्रॉन की रचना करता है।

मैं मदद नहीं कर सकता था, लेकिन सोचता था कि अगर कोई वस्तु न्यूट्रॉन स्टार में गिर जाए, तो उसका क्या होगा? क्या यह इसे न्यूट्रॉन में भी बदल देगा? और विकिरण उत्सर्जन के साथ किसी भी तरह का होगा?

Comments

न्यूट्रॉन तारे 'न्यूट्रॉन से पूरी तरह से बने' के पास कहीं नहीं हैं। पपड़ी में बहुत सारे इलेक्ट्रॉन होते हैं, और सबसे अधिक संभावना है कि पूरी तरह से आयनित लोहे का एक बाहरी लिफाफा। तो उस लिफ़ाफ़े को मारने वाली कोई भी चीज़ पूरी तरह से आयनीकृत होगी, लेकिन इसके किस अंश (यदि कोई हो) से भारी तत्वों में संलयन होने की संभावना है, मुझे इस बारे में निश्चित नहीं है, खासकर जब से पहले इसे ज्वारीय बलों द्वारा अलग किया जाएगा।

— स्टेन लीउ

@StanLiou उस ओर इशारा करने के लिए धन्यवाद, मैं तदनुसार प्रश्न को संपादित करूंगा।

— योदा

@StanLiou: यह देखते हुए कि प्रभाव के क्षण में प्रति इकाई द्रव्यमान की ऊर्जा रिलीज परमाणु बंधन की तुलना में प्रति यूनिट द्रव्यमान के प्रभावकारक की तुलना में बहुत बड़ी है, आयनियेशन और परमाणु बांड अप्रासंगिक हैं। इसका परिणाम वैसा ही होगा जैसे कि ऑब्जेक्ट सिर्फ प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का एक सेट होगा।

— एलेक्सी बोबरिक

Answer 1

कोई विस्तृत गणना नहीं है, लेकिन एक गुणात्मक उत्तर है: प्रभावकार के प्रक्षेपवक्र के आधार पर, परिणाम थोड़ा भिन्न होंगे, लेकिन यह स्पष्ट है, कि प्रभावकारक की संभावित ऊर्जा प्रभाव होने से पहले उच्च मात्रा में गतिज ऊर्जा में बदल जाएगी। गतिज ऊर्जा मुख्य रूप से प्रभाव के दौरान गर्मी में तब्दील हो जाएगी, प्रभावकार के द्रव्यमान का एक बड़ा हिस्सा एक्स-रे और गामा किरणों में बदल देगा।

इफ़ेक्टर के अवशेष एक प्लाज्मा में तब्दील हो जाएंगे, जिसमें अधिकांश इलेक्ट्रॉन अपने पूर्व नाभिक से स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ेंगे, और मुख्य रूप से वायुमंडल (कुछ मिलीमीटर की एक पतली परत) में न्यूट्रॉन स्टार के रूप में फैल जाएंगे। ऊर्जा उच्च परमाणु ऊर्जा संलयन के साथ-साथ अन्य उच्च-ऊर्जा कण प्रतिक्रियाओं के साथ-साथ विखंडन को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त होगी। ऊर्जा का एक हिस्सा चुंबकीय क्षेत्रों में बदल जाएगा, जो न्यूट्रॉन तारों पर भी बहुत मजबूत हो सकता है।

न्युट्रान तारे के आंतरिक भाग के साथ कोई बहुत अधिक अंतर न्यूट्रॉन तारे के भीतरी भागों की उच्च जड़ता और घनत्व के कारण छोटे प्रभावों के लिए पहले पल में अपेक्षित नहीं है।

कुछ मामलों में प्रभाव न्यूट्रॉन स्टार के पतन को एक ब्लैक होल में बदल सकता है, यह न्यूट्रॉन स्टार के द्रव्यमान और प्रभावकार के द्रव्यमान पर निर्भर करता है।

विकिपीडिया पर न्यूट्रॉन सितारों की आंतरिक संरचना पर अधिक । ("न्यूट्रॉन तारे की सतह पर गिरने वाला पदार्थ तारे के गुरुत्व द्वारा जबरदस्त गति से गतिमान होगा। प्रभाव के बल से वस्तु के घटक परमाणुओं को नष्ट कर दिया जाएगा, जो इसके सभी पदार्थों को समान रूप से प्रदान करेगा, अधिकांश मामलों में, शेष तारे के समान होगा।" । ")

न्यूट्रॉन सितारों की चंद्रशेखर सीमा के बारे में अधिक ।

Answer 2

मान लेते हैं कि न्यूट्रॉन स्टार पर जो गिर रहा है वह "सामान्य" सामग्री है - यानी एक ग्रह, एक क्षुद्रग्रह या ऐसा कुछ। जैसे-जैसे न्यूट्रॉन तारे की ओर पदार्थ बढ़ता है, यह गतिज ऊर्जा की एक विशाल मात्रा प्राप्त करता है। यदि हम यह मानते हैं कि यह अनंत से शुरू होता है, तो प्राप्त ऊर्जा (और गतिज ऊर्जा में बदल जाती है) लगभग (जीआर को अनदेखा कर रही है) जहां है वस्तु का द्रव्यमान (जो कि कैंसेल्स) और और न्यूट्रॉन स्टार का द्रव्यमान और त्रिज्या है (चलो क्रमशः और 10 किमी के विशिष्ट मूल्यों को मानते हैं)।

$$\frac{1}{2}m v^2 = \frac{GMm}{R},$$ $m$$M$$R$$1.4 M_{\odot}$

इसका परिणाम एक वेग के रूप में होता है, क्योंकि यह न्यूट्रॉन स्टार की सतह के m / s तक पहुंचता है - यानी इतना बड़ा कि आपको वास्तव में रिलेटिव मैकेनिक्स का उपयोग करके गणना करना होगा।$1.9 \times 10^{8}$

हालाँकि, मुझे संदेह है कि वस्तु ज्वारीय बलों के कारण सतह पर बरकरार रहेगी। रॉश सीमा एक कठोर वस्तु के गोलमाल के लिए तब होता है जब वस्तु एक दूरी है जहां और क्रमशः हमारे न्यूट्रॉन स्टार और ऑब्जेक्ट की औसत घनत्व हैं। चट्टानी सामग्री के लिए, किग्रा / मी । हमारे fiducial न्यूट्रॉन स्टार के लिए किग्रा / मी । इस प्रकार जब वस्तु किमी के करीब आती है तो वह अपने घटक परमाणुओं में विघटित हो जाएगी।

$$d = 1.26 R \left(\frac{\rho_{NS}}{\rho_O}\right)^{1/3},$$ $\rho_{NS}$$\rho_O$$\rho_O \simeq 5000$$^{3}$$\rho_{NS} \simeq 7\times10^{17}$$^{3}$$d= 500,000$

इस प्रकार यह न्यूट्रॉन तारे के आसपास के क्षेत्र में एक अत्यंत गर्म, आयनित गैस के रूप में पहुंचेगा। लेकिन अगर सामग्री में मामूली कोणीय गति है, तो यह सीधे उस कोणीय वक्र को बहाए बिना सीधे न्यूट्रॉन स्टार की सतह पर नहीं गिर सकती है। इसलिए यह एक अभिवृद्धि डिस्क का निर्माण (या जुड़ना) करेगा। जब तक कोणीय गति को बाहर की ओर ले जाया जाता है, तब तक सामग्री अंदर की ओर जा सकती है, जब तक कि यह न्यूट्रॉन स्टार चुंबकीय क्षेत्र पर आच्छादित न हो जाए और न्यूट्रॉन सतह पर अपनी अंतिम यात्रा कर ले, संभवतः एक अभिवृद्धि के झटके से गुजर रहा है क्योंकि यह चुंबकीय ध्रुव के करीब हो जाता है, यदि वस्तु है पहले से ही दृढ़ता से accreting। मोटे तौर पर शेष द्रव्यमान ऊर्जा का कुछ प्रतिशत गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है और फिर गर्मी जो आंशिक रूप से न्यूट्रॉन स्टार क्रस्ट में पदार्थ (नाभिक और इलेक्ट्रॉनों) के साथ जमा होती है और आंशिक रूप से विकीर्ण हो जाती है।

बाहरी क्रस्ट में उच्च घनत्व पर कच्चे माल (निश्चित रूप से अगर इसमें कई प्रोटॉन होते हैं) को तेजी से परमाणु प्रतिक्रियाओं में जला दिया जाएगा। यदि कम समय में पर्याप्त सामग्री प्राप्त की जाती है, तो इससे एक भगोड़ा थर्मोन्यूक्लियर फट सकता है जब तक कि सभी प्रकाश तत्वों का उपभोग नहीं किया जाता है। इसके बाद के इलेक्ट्रॉन कैप्चर सामग्री को अधिक से अधिक न्यूट्रॉन को समृद्ध बनाते हैं जब तक कि यह क्रस्ट के संतुलन संरचना के लिए व्यवस्थित नहीं हो जाता है, जिसमें न्यूट्रॉन-समृद्ध नाभिक और अति-सापेक्षतावादी रूप से पतित इलेक्ट्रॉनों (कोई मुक्त न्यूट्रॉन) नहीं होते हैं।