Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wat is het dichtste object in het universum en hoe verhoudt de dichtheid zich tot die van andere hemellichamen?

Neutronensterren zijn de dichtste objecten in het heelal. Ze worden gevormd wanneer de kern van een massieve ster aan het eind van zijn leven in elkaar stort en een kleine, ongelooflijk dichte kern achterlaat. Neutronensterren hebben doorgaans een doorsnede van slechts 10 tot 15 kilometer, maar kunnen toch een massa hebben die vergelijkbaar is met die van onze zon. Dit resulteert in dichtheden van ongeveer 10^14 gram per kubieke centimeter. Om dit in perspectief te plaatsen:de dichtheid van water is 1 gram per kubieke centimeter, en de dichtheid van de kern van de aarde is ongeveer 13 gram per kubieke centimeter. Neutronensterren zijn daarom ongeveer 10^13 maal dichter dan water en 10^12 maal dichter dan de kern van de aarde.

Neutronensterren worden tegen de zwaartekracht in ondersteund door de degeneratiedruk van neutronen, een kwantummechanisch effect dat voortkomt uit het Pauli-uitsluitingsprincipe. Dit principe stelt dat twee neutronen niet dezelfde kwantumtoestand kunnen innemen, wat betekent dat de neutronen in een neutronenster allemaal zo dicht mogelijk bij elkaar zijn gepakt. Deze extreme dichtheid leidt tot verschillende vreemde en exotische eigenschappen, waaronder:

* Hoge magnetische velden: De rotatie van neutronensterren genereert ongelooflijk sterke magnetische velden, die wel 10^12 gauss kunnen bedragen. Dit is meer dan een biljoen keer sterker dan het magnetische veld van de aarde.

* Snelle rotatie: Neutronensterren kunnen zeer snel ronddraaien, waarbij sommige honderden of zelfs duizenden keren per seconde draaien. Aangenomen wordt dat deze rotatie wordt veroorzaakt door het behoud van impulsmoment tijdens de ineenstorting van de massieve ster.

* Glitches: Neutronensterren ervaren soms plotselinge veranderingen in hun rotatiesnelheid, ook wel glitches genoemd. Aangenomen wordt dat deze storingen worden veroorzaakt door het plotseling vrijkomen van energie uit het binnenste van de ster.

Neutronensterren zijn fascinerende objecten die ons begrip van het universum blijven uitdagen. Ze zijn een bewijs van de verbazingwekkende diversiteit van materie en de extreme omstandigheden die in de ruimte kunnen bestaan.