Jaké jsou různé typy neutronových hvězd?

Neutronová hvězda je gravitačním zhrouceným jádrem obrovské hvězdy. Když velké hvězdy spotřebují veškeré své jaderné palivo, vybudují jádro železa tak velké jako planeta Jupiter, obsahující asi 1,44 solárních hmot materiálu. Protože roztavení jader železa vyžaduje vložení více energie, než je vyrobeno, jaderná fúze již nevyvolává tlak jádra nezbytný k tomu, aby zabránila zhroutení hvězdy na sobě.

Během posledních okamžiků kolapsu se fáze jádra železné jádra obří hvězdy mění na neutronium, což je stav hmoty, ve kterém jsou všechny elektrony a protony v atomech železa spojeny dohromady, aby vytvořily pouze neutrony. Protože neutrony jsou neutrální, neodpuzují se navzájem jako negativně nabitá elektronová mračna v konvenční hmotě. Když je neutronium tlačeno pohromadě obrovskou gravitační energií, má podobnou hustotu jako atomové jádro a celé jádro lze ve skutečnosti považovat za velké atomové jádro. Jeho zdroj světla a tepla byl přerušen, vnější vrstvy hvězdy padají dovnitř a poté se odrazí zpět po úderu na téměř nekomprimovatelné neutronium. Výsledkem je supernova, proces, který trvá dny až měsíce.

Konečným výsledkem je zbytek supernovy, neutronová hvězda mezi 1,35 a 2,1 slunečními hmotami, s poloměrem mezi 20 a 10 km. Toto je hmota větší než Slunce kondenzované v prostoru velikosti malého města. Neutronová hvězda je tak hustá, že jedna čajová lžička jejího materiálu váží jednu miliardu tun (více než 1,1 miliardy tun).

V závislosti na hmotnosti neutronové hvězdy se může rychle zhroutit do černé díry nebo existovat prakticky navždy. Mezi různé neutronové hvězdy patří rádiové pulsary, rentgenové pulsary a magnetary, které jsou podkategorií rádiových pulsarů. Většina neutronových hvězd se nazývá pulsary, protože vyzařují pravidelné pulzy rádiových vln přesným fyzickým mechanismem, který není zcela pochopen, a pomalu sifonují energii ze své vlastní úhlové hybnosti.

Některé neutronové hvězdy nevyzařují viditelné záření. Je to pravděpodobně proto, že z jejich pólů jsou vyzařovány rádiové pulzy a póly některých neutronových hvězd nejsou obráceny k Zemi.

Rentgenové pulsary vyzařují spíše rentgenové paprsky než radiové vlny a jsou poháněny spíše extrémně horkou přílivovou hmotou než vlastní rotací. Pokud dostatek hmoty spadne do neutronové hvězdy, může se zhroutit do černé díry.

Nejintenzivnější odrůda neutronové hvězdy je ta, která pochází z mateřské hvězdy, která se otáčí velmi rychle. Pokud se hvězda otáčí dostatečně rychle, rychlost rotace odpovídá vnitřním konvekčním proudům a vytváří přirozené dynamo, čímž se pumpuje magnetické pole hroutící se hvězdy na obrovské úrovně. Hvězda se pak nazývá magnetar. Magnetar má magnetické pole podobné tomu u bilionů hvězd, které stojí u vysoce výkonných neodymových magnetů překrývajících stejné místo.