Bentuk bintang neutron

Saya pernah mendengar bahwa semakin banyak sebuah objek berputar, semakin sedikit lingkup sebenarnya. Menggunakan logika ini, sebagian besar bintang neutron akan jauh dari bola, secara umum bentuk apa yang paling bintang neutron?

rotation neutron-star

— kingW3
sumber

Pertimbangkan bahwa ketika menyusut gravitasinya juga meningkat sehingga ada dua efek yang saling bekerja sama, semakin cepat rotasi ingin merentangkan garis khatulistiwa, peningkatan gravitasi bekerja melawan itu.

— userLTK

Ingatlah bahwa bintang-bintang neutron umumnya memiliki medan magnet yang kuat, dan tampaknya dalam kasus ekstrim medan magnet dapat menyebabkan distorsi bentuk. Menurut Kazuo Makishima et al , distorsi dapat mencukupi untuk "mengubah bentuk magnet menjadi bentuk yang menyerupai bola, seperti sepak bola, yang bergetar ketika berputar".

— PM 2Ring

Lihat astronomi.stackexchange.com/questions/10376/…

— Rob Jeffries

Jadi secara umum bintang-bintang neutron tidak jauh dari bola karena gravitasi mengalahkan rotasi, jadi sebagian besar deformasi berasal dari relativitas yaitu dengan kontraksi panjang.

— kingW3

Jawaban:

Saya tidak berpikir Anda akan menemukan bentuk tunggal yang disetujui untuk bintang neutron yang berputar, paling tidak karena kita tidak memiliki model tunggal yang disepakati untuk persamaan keadaan bahan dalam bintang neutron (yang lebih kompleks daripada namanya).

Saya menemukan satu kertas yang tersedia secara terbuka (saya yakin ada lebih banyak) yang akan memberi Anda rasa kasar untuk kompleksitas pemodelan bentuk bintang neutron. Seperti Anda akan melihat kesulitan tidak ada model tunggal untuk persamaan keadaan (EOS adalah singkatan yang biasanya digunakan) hanya satu masalah.

Saya pikir "ellipsoid" harus dianggap sebagai perkiraan, meskipun itu bukan sesuatu yang saya anggap ditulis dalam batu.

Ingat bahwa untuk menjadi berguna, sebuah makalah harus menyediakan tidak hanya model untuk bentuk apa, tetapi juga seseorang harus menyediakan cara untuk mengukur ini, yang menantang. Saya pikir salah satu harapan untuk era baru astronomi gelombang gravitasi adalah untuk dapat (pada akhirnya) membuat lebih berguna dan pengukuran yang membantu kita menyelidiki bagian dalam bintang neutron.

Jadi ini pertanyaan terbuka, saya kira.

@ Rob-Jeffries mengajukan pertanyaan dalam komentar tentang angka tipikal untuk deformasi, dan saya menjawab dalam komentar tetapi komentar dapat dihapus oleh sistem, jadi saya menambahkan informasi itu sebagai suntingan:

Pada bagian pertama makalah ini saya ditautkan dengan mereka mengutip deformasi fraksional sebagai biasanya , mungkin dalam kasus khusus dan dalam kasus ekstrim hingga . Namun makalah lain memberikan analisis berdasarkan kekakuan kerak dan deformasi yang sangat kecil untuk bintang neutron tertentu. Makalah saya awalnya suka menggambarkan batas atas berdasarkan pertimbangan gelombang gravitasi, saya pikir, daripada analisis umum. $10^{−5}$ $10^{−4}$ $10^{−3}$

— StephenG
sumber

Lebih baik jika Anda memberi urutan estimasi mgnitude untuk seberapa penting pertimbangan ini. Bintang neutron berputar tercepat memiliki periode 1,4 ms.

— Rob Jeffries

Pada bagian pertama makalah ini saya ditautkan dengan mereka mengutip deformasi fraksional sebagai biasanya

, mungkin

dalam kasus khusus dan dalam kasus ekstrim hingga

. Namun makalah lain memberikan analisis berdasarkan kekakuan kerak dan deformasi yang sangat kecil untuk bintang neutron tertentu. Makalah saya awalnya suka menggambarkan batas atas berdasarkan pertimbangan gelombang gravitasi, saya pikir, daripada analisis umum. Saya akan tertarik mendengar lebih banyak tentang ini dari anggota yang lebih berpengetahuan.

10^{- 5}

$10^{-5}$

10^{- 4}

$10^{-4}$

10^{- 3}

$10^{-3}$

— StephenG

Saya pikir itulah poin yang saya ingin Anda sampaikan. Bintang neutron yang berputar secara maksimal memiliki periode rotasi seperti 0,3 ms. Bahkan bintang neutron berputar tercepat yang diketahui jauh lebih lambat dari ini. Jadi untuk melihat, mereka akan berbentuk bola. Perubahan bentuknya sangat halus.

— Rob Jeffries

Masih belum sampai pada intinya. Periode rotasi apa yang sesuai dengan "biasanya"?

— Rob Jeffries

@ Rob-jeffries: Saya belum pernah melihat distribusi untuk periode rotasi bintang neutron, jadi saya akan enggan memberikan nilai "khas". Sebenarnya saya tertarik melihat distribusi seperti itu.

— StephenG

Pemahaman saat ini adalah bahwa bintang adalah spheroid oblate . Contoh ekstrem ditunjukkan di bawah ini.

Untuk bintang neutron, perbedaan antara diameter kutub dan diameter khatulistiwa adalah sekitar 10% dan akan terlihat lebih seperti ini:

— dantopa
sumber

10% terdengar ekstrim. Untuk apa periode rotasi itu?

— Rob Jeffries

@Rob Jeffries: Saya akan mengejar referensi dan mengirimkannya. Akan menyukai pendapat lain.

— dantopa

-1

Secara logis, mereka harus berbentuk bola karena benda dengan gravitasi yang lebih tinggi cenderung runtuh menjadi bola. Bintang-bintang neutron sangat padat, dan memiliki gravitasi tinggi. Namun, mereka sejauh yang kita tahu berputar sangat cepat juga (misalnya Pulsar). Seharusnya semakin cepat mereka berputar, semakin mirip cakram itu (seperti elips atau sedikit kemungkinan lebih banyak cakram dalam kasus ekstrim). Jadi, tergantung pada kecepatan rotasi, bola untuk kecepatan rotasi tidak cukup tinggi, elips untuk kecepatan rotasi tinggi, atau mungkin bahkan disk untuk kecepatan rotasi sangat tinggi. Ada ruang untuk debat di sini, tetapi ini adalah bagaimana saya melihatnya secara logis.

Sunting: Dengan elips, maksud saya elips 3 dimensi, seperti telur, tetapi "diperas dengan cara lain". Pada dasarnya sebuah bola yang telah terbentang di ekuatornya. Semakin cepat ia berputar, semakin itu harus berubah bentuk (membentang di sepanjang khatulistiwa). Jawaban Dantopia menunjukkan bentuk yang saya gambarkan.

— Jonathan
sumber

Jawaban ini tidak menambahkan apa pun.

— theonlygusti

Anda tidak akan pernah melihat bintang neutron berbentuk cakram. Saya cukup yakin bintang neutron akan berputar lebih cepat dari kecepatan cahaya pada titik itu dan itu akan lama terlempar sebelum mendekati titik itu.

— zephyr

@ zephyr Anda mungkin benar, oleh karena itu mengapa saya katakan mungkin berbentuk cakram (tidak yakin apakah mereka pernah dapat atau memang membentuk bentuk itu. Bola dan menjadi lebih berbentuk elips, lebih lebar di garis khatulistiwa dengan kecepatan rotasi yang lebih tinggi harus menjadi apa yang diamati. Apakah menarik untuk mengetahui apakah mereka dapat memutar cukup cepat untuk membentuk disk atau jika itu akan melebihi kecepatan cahaya seperti yang Anda sebutkan

— Jonathan

Dan, di arah yang berlawanan, Anda tidak akan melihat bintang neutron tanpa rotasi, karena bintang neutron masih memiliki momentum sudut dari inti bintang yang runtuh, yang akan selalu menghasilkan putaran yang sangat cepat.

— David Richerby

@Rob Jeffries yang saya maksud adalah elips 3D, tangkapan bagus! Saya mengedit jawaban saya sesuai dengan itu.

— Jonathan