Apakah mungkin untuk memecah bintang neutron?

Saya terinspirasi oleh pertanyaan ini pada Fisika, serta pertanyaan ini di Astronomi. Bintang-bintang neutron terikat erat sebagai materi degenerasi neutron. Mereka sangat besar dan memiliki medan gravitasi yang kuat. Apakah mungkin untuk memecah satu menjadi potongan yang cukup besar? Bagaimana Anda melakukan ini?

Jawaban yang diberikan bagus dan jawab pertanyaan saya; Saya hanya akan mengklarifikasi satu hal (berdasarkan komentar) untuk anak cucu.

Saya akan mendefinisikan "patah" ketika jumlah massa yang signifikan dihapus dari bintang neutron, seperti dalam penumpahan massa, seperti yang ditulis oleh Mitch Goshorn . Objek yang dihasilkan, bagaimanapun, harus mengandung sejumlah besar materi neutron - artinya, ia sebagian besar harus mempertahankan komposisi sebelumnya.

Secara teoritis hal itu akan tampak mungkin (sampai tingkat tertentu) melalui aplikasi daur ulang yang ekstrem untuk memicu pelepasan massa dalam pulsar.

Pulsar adalah bintang neutron yang berputar cepat, kelas tercepat di antaranya adalah pulsar milidetik. Keyakinan saat ini adalah bahwa mereka membangun kecepatan rotasi melalui pertambahan, suatu proses yang dikenal sebagai daur ulang . Satu studi, Daur Ulang Pulsar ke Periode Milidetik dalam Relativitas Umum (Cook, et al), mengeksplorasi keterbatasan proses ini.

Bagan berikut menunjukkan hasil mereka:

Pada titik di mana garis putus-putus bertemu dua plot, Anda dapat melihat pengurangan massa pada level energi tersebut. Ini disebabkan oleh kecepatan sudut tubuh yang menciptakan ketidakstabilan yang menghasilkan pelepasan massa - pada dasarnya massa di ekuator bintang neutron kita terlempar dari bintang karena kecepatan sudut tubuh.

Sayangnya, ini bukan proses yang mudah.

Skala waktu untuk mendapatkan massa istirahat yang diperlukan, ~ 0,1 M _at , pada batas Eddington, ~ 10 ^-8 M _☉ tahun ^-1 , adalah ~ 10 ⁷ tahun. Skala waktu ini sebagian besar tidak sensitif terhadap persamaan nuklir yang diadopsi negara. Jika pertimbangan astrofisika lainnya memerlukan skala waktu yang jauh lebih pendek, maka skenario daur ulang sederhana yang dijelaskan di sini harus dimodifikasi di luar variasi yang dieksplorasi dalam makalah ini.

(Namun perlu dicatat bahwa penelitian di sini sebenarnya berusaha untuk menghindari ketidakstabilan tersebut, dan mereka melakukannya dengan menambahkan lebih banyak massa, sehingga tubuh dapat mendukung kecepatan rotasi yang lebih besar tanpa mengalami ketidakstabilan. Selain itu, mereka sedang mencoba membuat pulsar milidetik, tetapi kita tidak perlu melakukan ini karena mereka ada secara alami, sehingga kita dapat menghemat banyak waktu dengan (sangat hati-hati) mendekati pulsar milidetik yang ada )

Saya tidak berpikir ini akan benar-benar pecah (meskipun Wikipedia menggunakan kata-kata yang tepat untuk menggambarkannya), tetapi ini memungkinkan kembalinya massa yang pada satu titik di bintang neutron. Tentu saja, kemungkinan penambang bintang neutron teoretis kami sangat mungkin adalah orang-orang yang memulai massa pada bintang neutron. Di sisi lain, ini (mudah-mudahan) menyelesaikan tugas tanpa mengurangi objek menjadi bintang quark atau lubang hitam.

Masak, GB; Shapiro, SL; Teukolsky, SA (1994). "Daur Ulang Pulsar ke Periode Milidetik dalam Relativitas Umum". Astrophysical Journal Letters 423: 117–120.

$_\odot$

Masalah lain adalah bahwa NS tidak solid di interior, sehingga konsep membelah sama sekali tidak berlaku. Pusatnya seperti gas dan inti luarnya seperti cairan. Jadi, Anda tidak bisa memotongnya dengan pisau tidak peduli seberapa tajamnya; sama seperti Anda tidak dapat memotong bintang. Jadi, sementara sinar relativistik energi tinggi dapat menembus kerak padat, sisa NS akan sembuh secara instan.

Masalah lain adalah bahwa NS adalah bahan terpadat yang kita ketahui, oleh karena itu untuk melakukan kerusakan padanya kita akan membutuhkan NS yang lebih padat (yaitu yang lebih masif). Tetapi, jika seseorang mencoba untuk menghancurkannya atau menekannya dengan NS, keduanya akan bergabung menjadi NS yang lebih masif yang kemudian akan runtuh ke dalam lubang hitam jika ambang massa tercapai. Mungkin ada beberapa potongan puing yang lolos, tetapi sekali lagi ini akan langsung menjadi gas hidrogen.

Jadi, saya menyimpulkan bahwa jawaban untuk pertanyaan ini adalah tidak dapat dilakukan dengan apa pun yang diketahui hari ini.

Ada cara sederhana untuk benar-benar membatalkan NS. Proses menciptakan NS adalah proses yang dapat dibalik. Artinya, jika Anda cukup memanaskan NS, itu menjadi tidak merosot. Akhirnya neutron membusuk dan menjadi bintang hidrogen.

Berdasarkan deteksi GW170817 baru-baru ini dan sejumlah bukti pengamatan lainnya, tampaknya merger bintang neutron adalah salah satu cara untuk mengeluarkan massa dari bintang neutron - mungkin beberapa persepuluh dari massa matahari.

Ada juga bukti bahwa bahan yang dikeluarkan dari tumbukan itu kaya akan neutron, paling tidak pada awalnya, dan kemudian menghasilkan nuklei yang kaya akan neutron melalui proses-r.

Tidak mungkin memiliki benjolan kecil materi bintang neutron yang stabil. Kepadatan tinggi diperlukan untuk mencegah peluruhan neutron (lihat /physics/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally-stable-neutron- st ) Massa minimum (teoritis) untuk bintang neutron stabil adalah orde 0,1-0,2 massa matahari, meskipun tidak ada yang terlihat di alam.

Tepi luar bintang neutron mengandung neutron, proton, dan elektron yang sangat padat. Saya akan mencoba menembak bintang Neutron dengan positron untuk bertabrakan dengan elektron yang menghasilkan panas dan meningkatkan muatan positif. Kombinasi panas dan muatan positif dan ledakan materi-anti-materi lokal (mungkin saja) secara bertahap melepaskan beberapa massa, beberapa proton di sana-sini, mencapai kecepatan lepas. Itu akan memakan waktu lama, tapi mungkin saja berhasil.

Tetapi ingatlah untuk mundur ketika bintang itu menjadi lebih ringan dan mencapai kebalikan kritis dari batas Tolman – Oppenheimer – Volkoff ketika itu bisa dan mungkin akan dengan cepat de-Neutron dan berkembang dengan cepat. Saya pikir ini mungkin cara terbaik untuk melakukannya (meskipun saya juga suka putaran itu menjawab dengan sangat cepat).