Jakie są różne typy gwiazd neutronowych?
Gwiazda neutronowa to zapadnięte grawitacyjnie jądro gwiazdy masywnej. Kiedy duże gwiazdy zużywają całe swoje paliwo jądrowe, budują jądro żelaza tak duże jak planeta Jowisz, zawierające około 1,44 masy Słońca. Ponieważ łączenie jąder żelaza wymaga wprowadzenia większej ilości energii niż jest wytwarzane, synteza jądrowa nie wytwarza już ciśnienia rdzenia niezbędnego do zapobieżenia zapadnięciu się gwiazdy.
W ostatnich momentach zapaści faza rdzenia gigantycznej gwiazdy zmienia się w neutronium, stan materii, w którym wszystkie elektrony i protony w atomach żelaza łączą się ze sobą, aby wytworzyć wyłącznie neutrony. Ponieważ neutrony są neutralne, nie odpychają się tak, jak czynią to ujemnie naładowane chmury elektronów w materii konwencjonalnej. Zepchnięty razem przez ogromną energię grawitacyjną neutronium ma podobną gęstość do jądra atomowego, a cały rdzeń może być postrzegany jako duże jądro atomowe. Jego źródło światła i ciepła odcięło się, zewnętrzne warstwy gwiazdy opadają do wewnątrz, a następnie odbijają się po uderzeniu w prawie nieściśliwy neutronium. Rezultatem jest supernowa, proces trwający od kilku dni do kilku miesięcy.
Końcowym rezultatem jest pozostałość po supernowej, gwiazda neutronowa o masie słonecznej od 1,35 do 2,1, o promieniu od 20 do 10 km. Jest to masa większa niż Słońce skondensowane w przestrzeni wielkości małego miasta. Gwiazda neutronowa jest tak gęsta, że pojedyncza łyżeczka jej materiału waży miliard ton (ponad 1,1 miliarda ton).
W zależności od masy gwiazdy neutronowej może ona szybko zapaść się w czarną dziurę lub kontynuować istnienie praktycznie na zawsze. Różne gwiazdy neutronowe obejmują pulsary radiowe, pulsary rentgenowskie i magnetary, które są podkategorią pulsarów radiowych. Większość gwiazd neutronowych nazywa się pulsarami, ponieważ emitują one regularne impulsy fal radiowych za pośrednictwem precyzyjnego mechanizmu fizycznego, który nie jest w pełni zrozumiały, powoli odprowadzając energię z własnego momentu pędu.
Niektóre gwiazdy neutronowe nie emitują promieniowania widzialnego. Jest to prawdopodobne, ponieważ impulsy radiowe są emitowane z ich biegunów, a bieguny niektórych gwiazd neutronowych nie są skierowane w stronę Ziemi.
Pulsary rentgenowskie emitują promieniowanie rentgenowskie zamiast fal radiowych i są zasilane przez niezwykle gorącą napływającą materię, a nie przez własną rotację. Jeśli wystarczająca ilość materii wpada w gwiazdę neutronową, może zapaść się w czarną dziurę.
Najbardziej intensywna odmiana gwiazdy neutronowej to taka, która pochodzi od gwiazdy macierzystej, która obraca się bardzo szybko. Jeśli gwiazda obraca się wystarczająco szybko, prędkość obrotowa dopasowuje się do wewnętrznych prądów konwekcyjnych i tworzy naturalne dynamo, pompując pole magnetyczne zapadającej się gwiazdy do ogromnych poziomów. Gwiazda jest wówczas nazywana magnetarem. Magnetar ma pole magnetyczne podobne do pola bilionów gwiazd o dużej mocy magnesów neodymowych nakładających się na to samo miejsce.