Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Hvernig myndast nifteindastjörnur?

Áður hefur verið fjallað um nifteindastjörnur í svari sama höfundar við spurningunni Hvað eru nifteindastjörnur og hvernig uppgötvuðust þær?

Þegar stjarna framleiðir orku í kjarna sínum myndast þrýstingur sem vinnur gegn þyngdarkraftinum. Ævi stjörnunnar einkennist af togstreitu milli þessara tveggja krafta. Þrýstingur ýtir út á við en þyngdarkrafturinn inn á við. Þegar orka massamikillar sólstjörnu er á þrotum vegur enginn þrýstingur upp á móti þyngdaraflinu. Miðjan fer í frjálst fall í þyngdarsviðinu. Rafeindaþrýstingurinn sem heldur uppi hvítum dvergum dugir ekki til og frumeindirnar sjálfar (atómin) yfirbugast af allsráðandi þyngdarkraftinum.

Kjarni stjörnunnar er í frjálsu falli þangað til kjarneindirnar (nifteindir og róteindir) sitja þétt saman. Allt þetta gerist á örfáum millisekúndum. Þegar fallið stöðvast snögglega myndast höggbylgja út á við sem er einn helsti drifkraftur sprengistjörnunnar sem fylgir í kjölfarið og þeytir ytri lögum stjörnunnar út í buskann. Í þessari miklu samþjöppun efnisins í miðjunni er rafeindunum þröngvað til róteindanna sem hvarfast saman í nifteind og fiseind. Allar fiseindirnar þeytast út á við, þrýsta á höggbylgjuna sem veldur mun öflugri sprengingu en ella. Eftir situr nakinn einmana nifteindaklumpur.

Líta má á nifteindastjörnu sem risavaxinn frumeindakjarna með massatöluna 1057. Til samanburðar er þungur úrankjarni aðeins með massatöluna 238. Myndin sýnir nifteindastjörnuna B1509.

Frumeindir eru að mestu tómarúm, rafeindir sem hringsóla umhverfis kjarna úr róteindum og nifteindum. Þegar öllu er þjappað saman þannig að nánast ekkert tómarúm skilur að nifteindirnar, höfum við þéttustu fyrirbæri alheimsins. Einn sykurmoli af nifteindastjörnuefni myndi vega 400 milljón tonn! Líta má á nifteindastjörnu sem risavaxinn frumeindakjarna með massatöluna 1057. Til samanburðar er þungur úrankjarni aðeins með massatöluna 238.

Ástand efnisins í iðrum nifteindastjarna er ekki vel þekkt enda þekkjum við engin sambærileg fyrirbæri. Sumir vísindamenn vilja meina að í miðju þeirra sé súpa af kvörkum þar sem nifteindirnar hafi losnað í sundur. Vegna öfgakennds þyngdarsviðs nifteindastjarna verða vísindamenn að reiða sig á almennu afstæðiskenningu Einsteins. Allir útreikningar verða mjög flóknir en nifteindastjörnur eru hin besta „rannsóknarstofa“ fyrir kennilega eðlisfræði.

Hugmyndin um myndun nifteindastjarna var staðfest skömmu eftir uppgötvun þeirra. Krabbatifstjarnan svokallaða fannst í miðri Krabbaþokunni aðeins ári eftir að hin breska Jocelyn Bell (f. 1943) uppgötvaði fyrstu tifstjörnuna. Krabbaþokan er sprengistjörnuleif sem hefur þanist út síðan 1054 þegar björt sprengistjarna birtist á himninum í nautsmerkinu. Tifstjarnan í Krabbaþokunni hefur verið rannsökuð gaumgæfilega og hún hefur snúningstímann 33 millisekúndur.

Heimildir:
  • Carroll, Bradley og Ostlie, Dale. 1996. An Introduction to Modern Astrophysics. Addison Wesley, New York.
  • Freedman, Roger og Kaufmann, William. 2004. Universe, 7. útgáfa. W. H. Freeman, New York.
  • Sigmundsson, Vilhelm S. 2007. Nútíma stjörnufræði. Vilhelm S. Sigmundsson.
  • Christensen-Dalsgaard, J. 2006. Stellar Structure and Evolution, 6. útgáfa, 3. prentun.

Mynd:


Þetta svar er hluti af lengri umfjöllun um nifteindastjörnur á Stjörnufræðivefnum og birt með góðfúslegu leyfi. Áhugasamir eru hvattir til að kynna sér þá umfjöllun í heild sinni.

Útgáfudagur

31.12.2016

Spyrjandi

Ingveldur Þóra Samúelsdóttir, f. 2002

Höfundur

Kári Helgason

framhaldsnemi í stjarneðlisfræði við Maryland-háskóla

Tilvísun

Kári Helgason. „Hvernig myndast nifteindastjörnur?“ Vísindavefurinn, 31. desember 2016. Sótt 23. júní 2018. http://visindavefur.is/svar.php?id=73159.

Kári Helgason. (2016, 31. desember). Hvernig myndast nifteindastjörnur? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=73159

Kári Helgason. „Hvernig myndast nifteindastjörnur?“ Vísindavefurinn. 31. des. 2016. Vefsíða. 23. jún. 2018. <http://visindavefur.is/svar.php?id=73159>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Kolbrún Þ. Pálsdóttir

1971

Kolbrún Þ. Pálsdóttir er dósent í tómstunda- og félagsmálafræði. Rannsóknir hennar hafa einkum beinst að tengslum formlegs og óformlegs náms, hlutverki frístundaheimila og samstarfi innan menntakerfa.