gwiazda neutronowa-jedna z klas gwiazd o bardzo dużej gęstości i zwartości, składająca się głównie z neutronów. Gwiazdy neutronowe mają zazwyczaj około 20 km (12 mil) średnicy. Ich masy wahają się od 1,18 do 1,97 razy więcej niż masy Słońca, ale większość z nich jest 1,35 razy większa niż masa Słońca. Stąd ich średnie zagęszczenia są ogromnie wysokie—około 1014 razy większe niż wody. To przybliża gęstość wewnątrz jądra atomowego i w pewien sposób gwiazda neutronowa może być postrzegana jako gigantyczne jądro., Nie wiadomo dokładnie, co znajduje się w centrum gwiazdy, gdzie ciśnienie jest największe; teorie obejmują hiperony, kaony i piony. Warstwy pośrednie są w większości neutronami i prawdopodobnie znajdują się w stanie „superfluid”. Zewnętrzna 1 km (0,6 mili) jest stała, pomimo wysokich temperatur, które mogą wynosić nawet 1 000 000 K. powierzchnia tej stałej warstwy, gdzie ciśnienie jest najniższe, składa się z niezwykle gęstej formy żelaza.,
© Open University (a Britannica Publishing Partner)Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu
kolejną ważną cechą gwiazd neutronowych jest obecność bardzo silnych pól magnetycznych, powyżej 1012 gaussów (pole magnetyczne Ziemi wynosi 0.,5 Gaussa), co powoduje polimeryzację powierzchniowego żelaza w postaci długich łańcuchów atomów żelaza. Poszczególne atomy stają się ściśnięte i wydłużone w kierunku pola magnetycznego i mogą wiązać się ze sobą end-to-end. Pod powierzchnią ciśnienie staje się zbyt wysokie, aby mogły istnieć pojedyncze atomy.
odkrycie pulsarów w 1967 roku dostarczyło pierwszych dowodów na istnienie gwiazd neutronowych. Pulsary są gwiazdami neutronowymi, które emitują impulsy promieniowania raz na obrót., Emitowane promieniowanie to zazwyczaj fale radiowe, ale wiadomo również, że pulsary emitują w falach optycznych, rentgenowskich i gamma. Bardzo krótkie okresy, na przykład, pulsarów kraba (NP 0532) i Vela (odpowiednio 33 i 83 milisekundy) wykluczają możliwość, że mogą one być białymi karłami. Impulsy te wynikają ze zjawisk elektrodynamicznych generowanych przez ich obrót i ich silne pola magnetyczne, jak w dynamo. W przypadku pulsarów radiowych neutrony na powierzchni gwiazdy rozpadają się na protony i elektrony., Gdy te naładowane cząstki są uwalniane z powierzchni, wchodzą w intensywne pole magnetyczne, które otacza gwiazdę i obraca się wraz z nią. Przyspieszone do prędkości zbliżonych do prędkości światła, cząstki emitują promieniowanie elektromagnetyczne poprzez emisję synchrotronu. Promieniowanie to jest uwalniane jako intensywne wiązki radiowe z biegunów magnetycznych pulsara.
,
wiele binarnych źródeł promieniowania rentgenowskiego, takich jak Hercules X-1, zawiera gwiazdy neutronowe. Obiekty kosmiczne tego typu emitują promienie rentgenowskie poprzez kompresję materiału z gwiazd towarzyszących, przyrastających na ich powierzchnie.
gwiazdy neutronowe są również postrzegane jako obiekty zwane obrotowymi przejściami radiowymi (rrats) oraz jako magnetary. Rraty są źródłami, które emitują pojedyncze fale radiowe, ale w nieregularnych odstępach od czterech minut do trzech godzin., Przyczyna zjawiska RRAT nie jest znana. Magnetary są silnie namagnesowanymi gwiazdami neutronowymi, które mają pole magnetyczne między 1014 a 1015 Gaussa.
większość badaczy uważa, że gwiazdy neutronowe powstają w wyniku wybuchów supernowych, w których zapadanie się centralnego jądra supernowej jest zatrzymywane przez rosnące ciśnienie neutronów, gdy gęstość jądra wzrasta do około 1015 gramów na cm sześcienny. Jeśli jednak zapadające się jądro jest masywniejsze niż około trzech mas Słońca, gwiazda neutronowa nie może powstać, a jądro prawdopodobnie przekształci się w czarną dziurę.