Astronomie ohne Teleskop - Sternbeben und Störungen

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Es wird angenommen, dass die obere Kruste eines Neutronensterns aus kristallisiertem Eisen besteht, zentimeterhohe Berge aufweist und gelegentlich „Sternbeben“ auftritt, die dem vorausgehen, was technisch als a bekannt ist Panne. Diese Störungen und die anschließende Erholungsphase nach Störungen bieten möglicherweise einen Einblick in die Art und das Verhalten des superfluiden Kerns von Neutronensternen.

Die Ereignisse, die zu einem Neutronensternbeben führen, gehen in etwa so. Alle Neutronensterne neigen dazu, sich während ihres Lebenszyklus zu „drehen“, da ihr Magnetfeld die Bremsen für die Drehung des Sterns betätigt. Magnetare mit besonders starken Magnetfeldern erfahren ein stärkeres Bremsen.

Während dieses dynamischen Prozesses wirken zwei widersprüchliche Kräfte auf die Geometrie des Sterns. Der sehr schnelle Spin drückt den Äquator des Sterns heraus und macht ihn zu einem abgeflachten Sphäroid. Die starke Schwerkraft des Sterns bewirkt jedoch auch, dass sich der Stern dem hydrostatischen Gleichgewicht (d. H. Einer Kugel) anpasst.

Während sich der Stern dreht, neigt seine Kruste - die angeblich das 10-Milliarden-fache der Stärke von Stahl beträgt - dazu, zu knicken, aber nicht zu brechen. Es kann einen Prozess wie eine tektonische Verschiebung von Krustenplatten geben, die nur Zentimeter hohe „Berge“ erzeugen, obwohl sie sich von einer Basis aus erstrecken, die sich über mehrere Kilometer über die Oberfläche des Sterns erstreckt. Dieses Knicken kann einige der Belastungen, denen die Kruste ausgesetzt ist, abbauen - aber im weiteren Verlauf baut sich die Spannung immer weiter auf, bis sie plötzlich „nachgibt“.

Der plötzliche Zusammenbruch eines 10 Zentimeter hohen Berges auf der Oberfläche eines Neutronensterns wird als mögliches Kandidatenereignis für die Erzeugung nachweisbarer Gravitationswellen angesehen - obwohl dies noch zu erkennen ist. Noch dramatischer ist jedoch, dass das Bebenereignis entweder mit einer Neueinstellung des Magnetfelds der Neutronensterne gekoppelt oder sogar ausgelöst werden kann.

Es kann sein, dass die tektonische Verschiebung von Krustensegmenten dazu dient, die magnetischen Kraftlinien, die über die Oberfläche des Neutronensterns hinausragen, aufzuwickeln. Bei einem Sternbebenereignis kommt es dann zu einer plötzlichen und starken Energiefreisetzung. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass das Magnetfeld des Sterns auf ein niedrigeres Energieniveau abfällt, wenn sich die Geometrie des Sterns neu anpasst. Diese Energiefreisetzung beinhaltet einen riesigen Blitz aus Röntgen- und Gammastrahlen.

Im Fall eines Neutronensterns vom Magnetartyp kann dieser Blitz die meisten anderen Röntgenquellen im Universum überstrahlen. Magnetblitze pumpen auch erhebliche Gammastrahlen aus - obwohl diese als weiche Gammastrahlenemissionen (SGR) bezeichnet werden, um sie von energetischeren Gammastrahlenbursts (GRB) zu unterscheiden, die aus einer Reihe anderer Phänomene im Universum resultieren.

"Weich" ist jedoch eine Fehlbezeichnung, da jeder Burst-Typ Sie genauso effektiv tötet, wenn Sie nah genug dran sind. Der magnetische SGR 1806-20 hatte im Dezember 2004 eines der größten (SGR) Ereignisse verzeichnet.

Zusammen mit dem Beben und dem Strahlungsstoß können Neutronensterne auch einen Fehler erfahren - was eine plötzliche und vorübergehende Zunahme des Spin des Neutronensterns darstellt. Dies ist teilweise auf die Erhaltung des Drehimpulses zurückzuführen, da sich der Äquator des Sterns ein wenig ansaugt (der alte Skater zieht in Analogie die Arme), aber die mathematische Modellierung legt nahe, dass dies möglicherweise nicht ausreicht, um das vorübergehende Hochdrehen vollständig zu erklären 'verbunden mit einem Neutronensternfehler.

González-Romero und Blázquez-Salcedo haben vorgeschlagen, dass eine interne Neueinstellung der Thermodynamik des Superfluidkerns auch hier eine Rolle spielen könnte, wenn der anfängliche Fehler den Kern erwärmt und die Zeit nach dem Fehler den Kern und die Kruste dazu bringt, eine neue Wärme zu erreichen Gleichgewicht - zumindest bis zur nächsten Panne.

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