Нейтронные звёзды. Нейтронная звезда Сила тяжести на нейтронных звездах

Звёзды, у которых масса в 1,5-3 раза больше, чем у Солнца не смогут в конце жизни остановить своё сжатие на стадии белого карлика. Мощные силы гравитации сожмут их до такой плотности, при которой произойдёт «нейтрализация» вещества: взаимодействие электронов с протонами привёдёт к тому, что почти вся масса звезды будет заключена в нейтронах. Образуется нейтронная звезда. Наиболее массивные звёзды могут обраться в нейтронные, после того как они взорвутся как сверхновые.

Концепция нейтронных звёзд не нова: первое предположение о возможности их существования было сделано талантливыми астрономами Фрицем Цвикки и Вальтером Баарде из Калифорнии в 1934 г. (несколько раньше в 1932 г. возможность существования нейтронных звёзд была предсказана известным советским учёным Л. Д. Ландау.) В конце 30-х годов она стала предметом исследований других американских учёных Оппенгеймера и Волкова. Интерес этих физиков к данной проблеме был вызван стремлением определить конечную стадию эволюции массивной сжимающейся звезды. Так как роль и значение сверхновых вскрылись примерно в то же время, было высказано предположение, что нейтронная звезда может оказаться остатком взрыва сверхновой. К несчастью, с началом второй мировой войны внимание учёных переключилось на военные нужды и детальное изучение этих новых и в высшей степени загадочных объектов было приостановлено. Затем, в 50-х годах, изучение нейтронных звёзд возобновили чисто теоретически с целью установить, имеют ли они отношение к проблеме рождения химических элементов в центральных областях звёзд. Нейтронные звёзды остаются единственным астрофизическим объектом, существование и свойства которых были предсказаны задолго до их открытия.

В начале 60-х годов открытие космических источников рентгеновского излучения весьма обнадёжило тех, кто рассматривал нейтронные звёзды как возможные источники небесного рентгеновского излучения. К концу 1967 г. был обнаружен новый класс небесных объектов - пульсары, что привело учёных в замешательство. Это открытие явилось наиболее важным событием в изучении нейтронных звёзд, так как оно вновь подняло вопрос о происхождении космического рентгеновского излучения.

Говоря о нейтронных звёздах, следует учитывать, что их физические характеристики установлены теоретически и весьма гипотетичны, так как физические условия, существующие в этих телах, не могут быть воспроизведены в лабораторных экспериментах.

Решающее значение на свойства нейтронных звёзд оказывают гравитационные силы. По различным оценкам, диаметры нейтронных звёзд составляют 10-200 км. И этот незначительный по космическим понятиям объём «набит» таким количеством вещества, которое может составить небесное тело, подобное Солнцу, диаметром около 1,5 млн. км, а по массе почти в треть миллиона раз тяжелее Земли! Естественное следствие такой концентрации вещества - невероятно высокая плотность нейтронной звезды. Фактически она оказывается настолько плотной, что может быть даже твёрдой. Сила тяжести нейтронной звезды столь велика, что человек весил бы там около миллиона тонн. Расчёты показывают, что нейтронные звёзды сильно намагничены. Согласно оценкам, магнитное поле нейтронной звезды может достигать 1 млн. млн. гаусс, тогда как на Земле оно составляет 1 гаусс. Радиус нейтронной звезды принимается порядка 15 км, а масса - около 0,6 - 0,7 массы Солнца. Наружный слой представляет собой магнитосферу, состоящую из разрежённой электронной и ядерной плазмы, которая пронизана мощным магнитным полем звезды. Именно здесь зарождаются радиосигналы, которые являются отличительным признаком пульсаров. Сверхбыстрые заряженные частицы, двигаясь по спиралям вдоль магнитных силовых линий, дают начало разного рода излучениям. В одних случаях возникает излучение в радиодиапазоне электромагнитного спектра, в иных излучение на высоких частотах. Почти сразу же под магнитосферой плотность вещества достигает 1 т/см 3 , что в 100 000 раз больше плотности железа.

Следующий за наружным слой имеет характеристики металла. Этот слой «сверхтвёрдого» вещества, находящегося в кристаллической форме. Кристаллы состоят из ядер атомов с атомной массой 26 39 и 58 - 133. Эти кристаллы чрезвычайно малы: чтобы покрыть расстояние в 1 см, нужно выстроить в одну линию около 10 млрд. кристалликов. Плотность в этом слое более чем в 1 млн. раз выше, чем в наружном, или иначе, в 400 млрд. раз превышает плотность железа. Двигаясь дальше к центру звезды, мы пересекаем третий слой. Он включает в себя область тяжёлых ядер типа кадмия, но также богат нейтронами и электронами. Плотность третьего слоя в 1 000 раз больше, чем предыдущего.

Глубже проникая в нейтронную звезду, мы достигаем четвёртого слоя, плотность при этом возрастает незначительно примерно в пять раз. Тем не менее, при такой плотности ядра уже не могут поддерживать свою физическую целостность: они распадаются на нейтроны, протоны и электроны. Большая часть вещества пребывает в виде нейтронов. На каждый электрон и протон приходится по 8 нейтронов. Этот слой, по существу, можно рассматривать как нейтронную жидкость, «загрязнённую» электронами и протонами.

Ниже этого слоя находится ядро нейтронной звезды. Здесь плотность примерно в 1,5 раза больше, чем в вышележащем слое. И тем не менее, даже такое небольшое увеличение плотности приводит к тому, что частицы в ядре движутся много быстрее, чем в любом другом слое. Кинетическая энергия движения нейтронов, смешанных с небольшим количеством протонов и электронов, столь велика, что постоянно происходят неупругие столкновения частиц. В процессах столкновения рождаются все известные в ядерной физике частицы и резонансы, которых насчитывается более тысячи. По всей вероятности, присутствует большое число ещё не известных нам частиц.

Температуры нейтронных звёзд сравнительно высоки. Этого и следует ожидать, если учесть, как они возникают. За первые 10 100 тыс. лет существования звезды температура ядра уменьшается до нескольких сотен миллионов градусов. Затем наступает новая фаза, когда температура ядра звезды медленно уменьшается вследствие испускания электромагнитного излучения.

Нейтронная звезда

Расчеты показывают, что при взрыве сверхновой с M ~ 25M остается плотное нейтронное ядро (нейтронная звезда) с массой ~ 1.6M . В звездах с остаточной массой M > 1.4M , не достигших стадии сверхновой, давление вырожденного электронного газа также не в состоянии уравновесить гравитационные силы и звезда сжимается до состояния ядерной плотности. Механизм этого гравитационного коллапса тот же, что и при взрыве сверхновой. Давление и температура внутри звезды достигают таких значений, при которых электроны и протоны как бы “вдавливаются” друг в друга и в результате реакции

после выброса нейтрино образуются нейтроны, занимающие гораздо меньший фазовый объем, чем электроны. Возникает так называемая нейтронная звезда, плотность которой достигает 10 14 - 10 15 г/см 3 . Характерный размер нейтронной звезды 10 - 15 км. В некотором смысле нейтронная звезда представляет собой гигантское атомное ядро. Дальнейшему гравитационному сжатию препятствует давление ядерной материи, возникающее за счет взаимодействия нейтронов. Это также давление вырождения, как ранее в случае белого карлика, но - давление вырождения существенно более плотного нейтронного газа. Это давление в состоянии удерживать массы вплоть до 3.2M .
Нейтрино, образующиеся в момент коллапса, довольно быстро охлаждают нейтронную звезду. Согласно теоретическим оценкам температура ее падает с 10 11 до 10 9 K за время ~ 100 с. Дальше темп остывания несколько уменьшается. Однако он достаточно высок по астрономическим масштабам. Уменьшение температуры с 10 9 до 10 8 K происходит за 100 лет и до 10 6 K - за миллион лет. Обнаружить нейтронные звезды оптическими методами довольно сложно из-за малого размера и низкой температуры.
В 1967 г. в Кембриджском университете Хьюиш и Белл открыли космические источники периодического электромагнит-ного излучения - пульсары. Периоды повторения импульсов боль-шинства пульсаров лежат в интервале от 3.3·10 -2 до 4.3 с. Согласно современным представлениям, пульсары - это вращающиеся нейтронные звезды, имеющие массу 1 - 3M и диаметр 10 - 20 км. Только компактные объекты, имеющие свойства нейтронных звезд, могут сохранять свою форму, не разрушаясь при таких скоростях вращения. Сохранение углового момента и магнитного поля при образовании нейтронной звезды приводит к рождению быстро вращающихся пульсаров с сильным магнитным полем B ~ 10 12 Гс.
Считается, что нейтронная звезда имеет магнитное поле, ось которого не совпадает с осью вращения звезды. В этом случае излучение звезды (радиоволны и видимый свет) скользит по Земле как лучи маяка. Когда луч пересекает Землю регистрируется импульс. Само излучение нейтронной звезды возникает за счет того, что заряженные частицы с поверхности звезды двигаются вовне по силовым линиям магнитного поля, испуская электромагнитные волны. Этот механизма радиоизлучения пульсара, впервые предложенный Голдом, показан на рис. 39.

Если пучок излучения попадает на земного наблюдателя, то радиотелескоп фиксирует короткие импульсы радиоизлучения с периодом, равным периоду вращения нейтронной звезды. Форма импульса может быть очень сложной, что обусловлено геометрией магнитосферы нейтронной звезды и является характерной для каждого пульсара. Периоды вращения пульсаров строго постоянны и точности измерения этих периодов доходят до 14-значной цифры.
В настоящее время обнаружены пульсары, входящие в двойные системы. Если пульсар вращается по орбите вокруг второго компонента, то должны наблюдаться вариации периода пульсара вследствие эффекта Допплера. Когда пульсар приближается к наблюдателю, регистрируемый период радиоимпульсов из-за допплеровского эффекта уменьшается, а когда пульсар удаляется от нас, его период увеличивается. На основе этого явления и были обнаружены пульсары, входящие в состав двойных звезд. Для впервые обнаруженного пульсара PSR 1913 + 16, входящего в состав двойной системы, орбитальный период обращения составил 7 часов 45 мин. Собственный период обращения пульсара PSR 1913 + 16 равен 59 мс.
Излучение пульсара должно приводить к уменьшению скорости вращения нейтронной звезды. Такой эффект также был обнару-жен. Нейтронная звезда, входящая в состав двойной системы, может быть и источником интенсивного рентгеновского излучения.
Структура нейтронной звезды массой 1.4M и радиусом 16 км показана на рис. 40.

I - тонкий внешний слой из плотно упакованных атомов. В областях II и III ядра расположены в виде объемно-центрированной кубической решетки. Область IV состоит в основном из нейтронов. В области V вещество может состоять из пионов и гиперонов, образуя адронную сердцевину нейтронной звезды. Отдельные детали строения нейтронной звезды в настоящее время уточняются.
Образование нейтронных звезд не всегда является следствием вспышки сверхновой. Возможен и другой механизм образования нейтронных звезд в ходе эволюции белых карликов в тесных двойных звездных системах. Перетекание вещества звезды-компаньона на белый карлик постепенно увеличивает массу белого карлика и по достижении критической массы (предела Чандрасекара) белый карлик превращается в нейтронную звезду. В случае, когда перетекание вещества продолжается и после образования нейтронной звезды, её масса может существенно увеличиться и в результате гравитационного коллапса она может превратиться в черную дыру. Это соответствует так называемому “тихому” коллапсу.
Компактные двойные звезды могут проявляться и как источники рентгеновского излучения. Оно также возникает за счет аккреции вещества, падающего с “нормальной” звезды на более компактную. При аккреции вещества на нейтронную звезду с B > 10 10 Гс вещество падает в район магнитных полюсов. Рентгеновское излучение модулируется её вращением вокруг оси. Такие источники называют рентгеновскими пульсарами.
Существуют рентгеновские источники (называемые барстерами), в которых периодически с интервалом от нескольких часов до суток происходят всплески излучения. Характерное время нарастания всплеска - 1 сек. Длительность всплеска от 3 до 10 сек. Интенсивность в момент всплеска может на 2 - 3 порядка превосходить светимость в спокойном состоянии. В настоящее время известно несколько сотен таких источников. Считается, что всплески излучения происходят в результате термоядерных взрывов вещества, накопившегося на поверхности нейтронной звезды в результате аккреции.
Хорошо известно, что на малых расстояниях между нуклонами (< 0.3·10 -13 см) ядерные силы притяжения сменяются силами оттал-кивания, т. е. противодействие ядерного вещества на малых расстояниях сжимающей силе тяготения увеличивается. Если плотность вещества в центре нейтронной звезды превышает ядерную плотность ρ яд и достигает 10 15 г/см 3 , то в центре звезды наряду с нуклонами и электронами образуются также мезоны, гипероны и другие более массивные частицы. Исследования поведения вещества при плотностях, превышающих ядерную плотность, в настоящее время находятся в начальной стадии и имеется много нерешенных проблем. Расчеты показывают, что при плотностях вещества ρ > ρ яд возможны такие процессы, как появление пионного конденсата, переход нейтронизованного вещества в твердое кристаллическое состояние, образование гиперонной и кварк-глюонной плазмы. Возможно образование сверхтекучего и сверхпроводящего состояний нейтронного вещества.
В соответствии с современными представлениями о поведении вещества при плотностях в 10 2 - 10 3 раз, превышающих ядерную (а именно о таких плотностях идет речь, когда обсуждается внутреннее строение нейтронной звезды), внутри звезды образуются атомные ядра вблизи границы устойчивости. Более глубокое понимание может быть достигнуто в результате исследования состояния вещества в зависимости от плотности, температуры, устойчивости ядерной материи при экзотических отношениях числа протонов к числу нейтронов в ядре n p /n n , учете слабых процессов с участием нейтрино. В настоящее время практически единственной возможностью исследования вещества при плотностях больших ядерной являются ядерные реакции между тяжелыми ионами. Однако, экспериментальные данные по столкновению тяжелых ионов дают пока недостаточно информации, т. к. достижимые значения n p /n n как для ядра - мишени, так и для налетающего ускоренного ядра невелики (~ 1 - 0.7).
Точные измерения периодов радиопульсаров показали, что скорость вращения нейтронной звезды постепенно замедляется. Это связано с переходом кинетической энергии вращения звезды в энергию излучения пульсара и с эмиссией нейтрино. Небольшие скачкообразные изменения периодов радиопульсаров объясняются накоплением напряжений в поверхностном слое нейтронной звезды, сопровождающимся “растрескиванием” и “разломами”, что и приводит к изменению скорости вращения звезды. В наблюдаемых временных характеристиках радиопульсаров содержится информация о свойствах “коры” нейтронной звезды, физических условиях внутри неё и о сверхтекучести нейтронного вещества. В последнее время обнаружено значительное число ра-диопульсаров с периодами меньшими 10 мс. Это требует уточнения представлений о процессах, происходящих в нейтронных звездах.
Другой проблемой является исследование нейтринных процессов в нейтронных звездах. Эмиссия нейтрино является одним из механизмов потери энергии нейтронной звездой в течении 10 5 - 10 6 лет после её образования.

Сила тяжести (mg) - это сила с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи этой поверхности. Сила тяжести направлена строго вертикально к центру Земли; в зависимости от расстояния до поверхности земного шара ускорение свободного падения (g) различно. У поверхности оно около 9,8 м/с2, а по мере удаления от поверхности g уменьшается.

Закон всемирного тяготения, предложенного в 1666 году Исааком Ньютоном.

F = G.m.M/r2, Н,
где:
F - сила гравитационного притяжения, Н,
G - коэффициент гравитационной постоянной; G = 6,7.10\-11, Н.м\2/кг\2,
m - массы Луны, m = 7,35.10\22, кг,
M - масса Земли, M = 6.10\24, кг,
r - расстояние между телами по центрам, r = 3,844.10\8, м.

F = 6,7.10\-11.7,35.10\22.6.10\24:(3,844.10\8)\2 = 295,671.10\35:14,776.10\16=
20,01.10\19, Н

Вес тела (сила веса) (Р) - это сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или растягивает подвеску, при этом тело неподвижное. Вес тела и сила тяжести отличаются по своей природе: вес тела является проявлением действия межмолекулярных сил, а сила тяжести имеет гравитационную природу. При ускорении a=0, Р=mg, Н, где m - масса тела в кг; при движении вниз Р=mg-ma, Н; вверх P=mg+ma, Н; а при a=g, Р=0. Состояние тела, в котором его вес равен нулю, есть невесомость.

Рассмотрим несколько примеров:
1. На плите 1 (рис. 1) лежит тело 2. Сила веса тела Р=mg направлена строго вертикально к центру Земли, где P в Н, m в кг, g в м/с\2.

2. Тело 2 (рис. 2) поставили на плиту на боковую грань. Опять сила веса груза направлен к центру Земли. Как бы тело не стояло направление силы веса не меняется.

3. Груз 2 подняли на некоторое расстояние от Земли и удерживаем в горизонтальном положении. Сила веса тела Р направлена вниз. Для удержания тела в неподвижном состоянии прикладываем силу Т, направленную вверх, Т=Р. Третий закон: "Силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению". Повернём тело на некоторый угол, тогда получим: Т+В=Р+К, где В - усилие, затраченное на поворот тела, К - сила сопротивления, возникающая при повороте тела. Следовательно, можно сказать, что на тело воздействовала сила К, которая расходовалась на разворот чего-то внутри, причём в обратную сторону. Отпускаем из рук тело на Землю. Тело падает вниз, при этом Р=0, но падая тело не разворачивается, возникает вопрос, куда расходовалась сила затраченная на поворот тела перед падением. На трение, на преодоление магнитных свойств Земли, но так ли это на самом деле? Физики ответить на этот вопрос затрудняются и, разводя руками, заявляют: "А как может быть иначе".

4. Стенд для исследования веса вращающегося тела (рис. 3): Электродвигатель 1 постоянного тока. Мультипликатор 2 (механизм, увеличивающий частоту вращения вала). Гибкий вал 3 (стальной канат в гибком рукаве, передающий вращение от мультипликатора 2 валу 4, который изготовлен с одной установки на токарном электронном станке и имеющий незначительное эксцентричное смещение оси вращения вала относительно центра окружности). Опоры 5 с наружной обоймой подшипника. Высокочувствительные электронные весы 6.

Вес вала с опорами фиксируется. Включив электродвигатель, постепенно увеличиваем силу тока и частоту вращения вала 4. При увеличении скорости вращения вес вала 4 уменьшается, а при большой частоте вращения вал становится невесомым. Опоры можно убрать, но при большой скорости вращения возникают большие центробежные силы, которые могли бы уравновесить себя, если бы валы не имели эксцентричного смещения оси вращения относительно центра окружности вала. За счёт эксцентричного вращения валы начинают вибрировать и без подшипников они не могут работать. Но куда делся вес вала?

Гипотеза: "При вращении тел в их атомах происходят существенные изменения".

Атом. Первоначально слово атом обозначало неделимую частицу на более мелкие части. Но согласно современным научным представлениям атом состоит из мелких частиц. Он состоит из электронов, протонов и нейтронов. И вполне вероятно, что ещё имеются более мелкие частицы, чем кварки, но ещё не обнаруженные современными методами исследования. Нейтроны имеются во всех атомах, но в атомах водорода они иногда отсутствуют. Атомы не имеют отчётливо выраженной внешней границы, поэтому их размеры определяют условно: по расстоянию между ядрами одинаковых атомов.

Электрон относится к самой лёгкой частицы с массой 9,11.10\-31, кг. Он имеет отрицательный электрический заряд е=1,6.10\-19 кулона, а его размер слишком мал для измерения современными методами, но считается, что его размер не превышает 10\-20, см.

Положительно заряженный протон (1,6726.10\-27, кг) в 1836 раз тяжелее электрона. А нейтрон (1,6749.10\-27, кг), не обладающий лишним электрическим зарядом, в 1839 раз тяжелее электрона. Протоны и нейтроны имеют сравнительные размеры порядка 2,5.10\-15, м., но эти размеры определены с погрешностью.

Как протоны, так и нейтроны состоят из элементарных частиц - кварков, которые являются основной составляющей материи. Существует шесть типов частиц кварков с дробным электрическим зарядом равным +2/3е или -1/3е элементарного заряда. Протоны состоят из трёх кварков: двух +2/3u-кварка и -1/3u-кварка, и одного +2/3d -кварка. Нейтрон тоже состоит из трёх кварков: двух +2/3d-кварка и -1/3d-кварка, и одного -1/3u-кварка. Из этих соотношений протон является положительно заряженной частицей, а нейтрон - нейтрален. Масса ядра является составляющей суммой всех протонов и нейтронов, а учитывая малый вес электронов, масса атома равна массе ядра.

Кварки связаны между собой силовыми ядерными взаимосвязями, которые называются глюонами, являясь элементарными частицами, переносчиками сильного взаимодействия.

Электроны в атоме притягиваются к ядру, но между ними действует кулоновское взаимодействие, описывающее силовое взаимодействие между неподвижными точечными электрическими зарядами. Эти же силы удерживают электроны внутри потенциального барьера, окружающего ядра. Считалось, что электроны в атоме движутся по орбитам, но согласно квантовой механики это неверно. В каждом теле множество молекул с атомами. Атомы зажаты между собой, в результате электроны имеют ограниченную свободу перемещения. Между протонами, нейтронами и электронами одноимённых атомов соблюдается строго определённое расстояние.

С точки зрения обычной механики это можно представить так, что между электронами как бы расположены "пружины", которые давят на электроны с небольшим усилием. Электроны начинают смещаться к ядру, сжимая по три "пружины" (две своего атома, третью из соседнего атома), а с обратной стороны действие трёх "пружин" ослабевает и между ними образуются зазоры. В результате сжатые "пружины" отбрасывают электроны в противоположные стороны от ядра. И тогда каждый электрон начинает метаться (в покое он находиться не может), образуя свободное пространство, которое значительно больше, чем электрон. Для наблюдателя электрон как бы есть и его как бы нету. Электрон в данной точке пространства в данный момент времени размыт, пульсирует.

Исследовать атом можно сканирующим туннельным электронным микроскопом при увеличении в миллион - полтора миллиона раз.

Атомы в молекулах и сами молекулы в теле увязаны взаимосвязями. На рис. 4 атомы и ядра с протонами и нейтронами изображены в горизонтальной плоскости. Положительно заряженные частицы u-кварки и d-кварки в протонах и нейтронах находятся на определенных расстояниях между собой и с соседними кварками атомов, расположенных в соседних рядах.

При развороте тела на 90 градусов, то есть тело развернулось из горизонтальной плоскости в вертикальную, тогда картина расположения кварков обязательно должна изменится. Положительные частицы кварков +2/3u-кварк и +2/3d-кварк сместятся вниз к отрицательному полю Земли, иначе и быть не может,как изображено на рис. 5. Ядро тоже деформирует и образуется эксцентричное смещение центров положительных частиц кварков относительно центра атома. Чем больше частиц кварков, тем больше эксцентриситет атома в вертикальной плоскости.

При свободном падении тела сила веса Р=0, частицы кварков перераспределяются, то есть они в горизонтальной и вертикальной плоскостях имеют одинаковую картину расположения, как изображёно на рис. 4. При ударе тела о Землю частицы кварков перераспределяются, картина их расположения меняется, как изображено на рис. 5.

Гипотеза: "Вес тела основан на электромагнитной природе взаимодействия и обеспечивается величиной смещения положительных частиц кварков в направлении к центру Земли и зависит от количества положительных кварков в атоме и теле. Смещение положительно заряженных кварков к Земле вызывает нарушение соосности атома, а суммарная сила, нарушающая соосность атома, создаёт силу веса тела".

С точки зрения обычной механики это можно представить так, что атомы в горизонтальной плоскости расположены в строевом порядке. Следующий нижний слой атомов тоже в строевом порядке, но все атомы смещены относительно верхнего слоя на половину расстояния между ними вправо и влево, вперёд и назад. И так каждый слой атомов. В невесомости расстояние между атомами строго выдержаны, и как бы между атомами расположены "пружины", которые давят на атомы с одинаковым усилием. Вес тела нулевой.

В свободно лежащем теле на Земле, "пружины" давят на атомы не с одинаковым усилием, хотя расстояния между атомам в горизонтальной и вертикальной плоскостях одинаковые. За счёт притяжения положительно заряженных кварков к отрицательно заряженной поверхности Земли, кварки нарушают соосность расположения их в атоме, что и создаёт силу веса тела на опору.

Поскольку сила тяжести равная нулю образуется при ускорении падения g=9,8 м/c\2, то через секунду скорость падения V=g.t=9,8.1=9,8 м/c. В космических кораблях такая скорость падения поддерживается постоянно, а все тела невесомые.

Тогда угловая скорость вращения вала, при которой вес вала становится равный нулю, определиться: w=V/R, рад/c, при радиусе вала R=0,01 м, w=9,8/0,01=
980 рад/с, а частота вращения вала в минуту N=30.w/3,14=9373 рад/мин.

Гипотеза: "Угловая скорость смещения u-кварк, d-кварк, глюонов и электронов (w/1) в ядре атома происходит до угловой скорости вращения вала (w), то есть w/1 меньше 980 рад/с. Если w/1 больше 980 рад/с, то вращающийся вал с нагрузкой на него становятся как бы невесомые, так как положительно заряженные частицы кварков не успевают перестроиться в направлении к центру Земли, тем более, что тела в основном построены из разных атомов".

Гипотеза: "Коэффициент гравитационной постоянной G в законе Ньютона не является постоянной величиной. При вращении тела, ось которого перпендикулярна другому телу, коэффициент G уменьшается в пределах угловой скорости вращения w/1 до 980 рад/с, а при w/1 больше 980 рад/с становится равным нулю (G=0), то есть сила тяжести равна нулю (mg=0).

Известно, что у поверхности Земли ускорение свободного падения равно
g=9,8 м/c2, при удалении от поверхности g уменьшается, а пространство-время (pv) искажается в сторону увеличения. Ньютон считал, что пространство и время есть констант, а согласно теории относительности любой объект вокруг себя искривляет пространство-время, то есть пространство и время не постоянные величины и зависят от величины ускорения свободного падения g и определяются по формуле:

Где:
G - коэффициент гравитационной постоянной, G=6,7.10\-11, Н.м\2/кг\2,

Pv=9,8/6,7.10\-11=1,46.10\11, кг/м\2,

Тогда формула силы гравитационного притяжения примет вид:

F=m.M/r\2.pv=7,35.10\22.6.10\24:(3,844.10\8)\2.1,46.10\11=
2,04.10\19, кг.

Парадокс. Если груз, лежащий на горизонтальной поверхности, перемещается от веса гири 1 кг, а по Ньютону от 1Н=9,8 кг.м/с\2, но,тогда спрашивается, где 9,8 кг, где м, где с\2? Когда мы знаем, что груз перемещался от 1 кг.

Гипотеза: "При свободном падении тела на каждом километре падения пространство-время замедляется, сила гравитационного притяжения увеличивается в зависимости от величины ускорения свободного падения".

Подвесим тело на нитке. Вытягиваясь, нитка начнёт вращать тело до тех пор пока не остановится. Усилие, затраченное на раскручивание нитки, затрачивается на пересечение положительно и отрицательно заряженных частиц кварков и электронов магнитных силовых линий Земли в горизонтальной плоскости, но на смещение соосности в атомах усилие раскручивания нитки не оказывает никакого влияния.

Автомобиль движется по дороге. Вес автомобиля распределяется на четыре колеса. Автомобиль разгоняется до скорости порядка 900 км/час, при этом угловая скорость вращения колёс будет порядка 1000 рад/с, тогда нагрузка от веса автомобиля, передаваемая через колёса на Землю, будет нулевая, но за счёт аэродинамических свойств автомобиль будет прижат к Земле, но может и взлететь, оказавшись в невесомости.

Так случилось в Крыму на трассе Джанкой - Симферополь. Гонщик на спортивной машине разогнался так, что на небольшом повороте взлетел, поднявшись на пять метров от Земли. Спортивный автомобиль срубил, словно подрезал, верхушки деревьев на расстоянии 50 - 60 метров. Испугавшись, гонщик затормозил, колёса перестали вращаться, двигатель заглох и автомобиль резко стал падать вниз срезов несколько деревьев почти под корень. Сотрудники ГАИ долго "ломали себе головы", почему несколько секунд автомобиль летел горизонтально, а не по параболе, но ни к чему не пришли.

Во всех вращающихся механизмах при изготовлении деталей изначально заложено эксцентричное смещение оси вола относительно центра окружности, что вызывает их вибрацию, поэтому износ подшипников происходит по всей поверхности диаметра обоймы подшипника, а не снизу, куда приложена сила тяжести вала. При этом усилие от вибрации превосходит вес самого вала.

В токарных станках кулачковые механизмы, зажимающие валы при обработке, сами имеют эксцентричное смещение, иначе их невозможно изготовить, поэтому и детали, изготовленные на этих станках, имеют эксцентричное смещение. Электродвигатели в основном выпускаются с частотой вращения порядка от 900 до 3500 оборотов в минуту, но вращающиеся механизмы не работают на таких частотах вращения из-за вибрации, поэтому применяют редукторы, уменьшающие частоту вращения рабочего органа.

И ещё интересный момент. На фото 6 представлена кладка камней стены древнего сооружения. Блоки идеально подогнаны друг к другу, так что человеческий волос невозможно просунуть между блоками. Спрашивается: древним строителям делать было нечего как шлифовать и подгонять блоки друг к другу? Естественно, они были не дураки и использовали бы материалы, подобно нашим кирпичам. Проще и во много раз быстрее. Но древние строители знали секрет, они могли каменные блоки превращать в текущую массу, которая подобно жидкой смоле стекала, приобретая причудливую форму, отшлифованную в атомной чистоте обработки.

Латышский иммигрант Эдуард Лидскалнин каким-то образом в одиночку построил замок из многотонных валунов. Он перемещал камни весом 30 тонн. При жизни он свой секрет не открыл, но сказал: "Я открыл секрет строения пирамид".

В одной из телевизионной передачи Игоря Прокопенко приводилась фотография старинного рисунка на камне. Художник изобразил огромный стотонный блок. Сбоку стояли священнослужители с длинными трубами и дудели в них. Естественно, что художник это изобразил с натуры, а не фантазировал. Можно считать, что древний художник оставил нашему поколению подсказку.

Священнослужители дудели в трубы, создавая определённый звук, а звук - это волны, которые резонировали с волнами кварков атомов. В результате кварки приходили в движения, происходила их раз балансировка, и сила веса блока становилась равной нулю. Два раба подхватывали ничего не весивший блок, и в сопровождении священнослужителей заносили его на верх, устанавливая в нужном месте. Священнослужители меняли программу звукового исполнения, происходило размягчение блока, и он приобретал нужную форму, так что между блоками невозможно просунуть лезвие бритвы.
[email protected]

Рецензии

Впечатляет глубина проникновения в микромир, на порядки превышающая возможности туннельного микроскопа.Вы поднимаете вопросы, которые, казалось бы,уже разрешены, но на самом деле физический смысл их далеко не прост, поэтому, ни в коей мере не претендуя на истину в последней инстанции, коснусь этих проблем, как я их понимаю.
3.возникает вопрос, куда расходовалась сила затраченная на поворот тела перед падением. На трение, на преодоление магнитных свойств Земли, но так ли это на самом деле? - Сила затрачивается на работу по преодолению силы тяжести, приложенной к телу, а также на изменение точек приложения высвобожденной инерциальной силы инертной массы самого тела.
4. Но куда делся вес вала?
Допустим, вал неподвижен.
Сила тяжести уравновешена реакцией опор. Сила тяжести на поверхности Земли - равнодействующая силы притяжения и осестремительной силы. Сила притяжения(втягивания) - взаимодействие совместного вакуумного потенциала Земли на какой-либо уровенной(геодезической) поверхности Земли с телом, находящимся на этой поверхности. Нижерасположенная уровенная поверхность имеет более высокую "плотность" вакуумного потенциала в сравнении с вышерасположенной. Нижний потенциал втягивает верхний безотносительно от того, стоит ли на верхней поверхности вал.Но там поставили вал на опорах, чтобы имел возможность вращаться. Каждая элементарная частица вала имеет собственную "монопольку" вакуумного потенциала, ориентированную по вертикали втягивания, т.е. по радиусу Земли. Как и всякое "порядочное" поле, монополька каждой частицы складывается с гравитационным полем Земли. Инертная масса этой частицы в ЭТОМ направлении не удерживаемая своей монополькой, устремляется следом за ней (или её частью). В других направлениях инертная масса этой частицы уравновешена. Итак, каждая инертная масса каждой частицы, каждого колечка вала, на всей его длине находится под воздействием втягивающего потенциала Земли, пропорционального массе частицы, и соответствующей ей высвобожденной инерциальной силы своей инертной массы.
Вал начинает вращаться.
Инертная масса нижней полусферы вала начинает подниматься выше уровенной поверхности(геодезической), увлекая за собой свою монопольку, приложенную к вакуумному потенциалу Земли на этой поверхности. Но это табу похлеще того, что два электрона не могут находиться в одном месте в одинаковом состоянии. Поэтому вакуумный потенциал поверхности, намертво удерживаемый нижними слоями вакуумного потенциала Земли, попросту сдергивает, сдирает с боков вращающегося вала эти монопольки, отправляя их на своё место внизу вала. Однако, они уже будут лишними на этой геодезической. Возникшее переполнение монопольками, вакуумный потенциал Земли вбирает в себя. Низ вала со следующими монопольками начинает подниматься, а на их место, мгновенно, из глубины вала, из опор поступают следующие порции из совместного вакуумного потенциала вала с целью удержания выскользающей из вала инертной массы частиц, находящихся под воздействием своей высвобожденной инерциальной силы. Процесс сдёргивания и пополнения повторяется многократно. К тому же вращение вала добавляет к этой силе ещё и центробежные силы. Дальнейшее вращение вала соответствующей частоты приводит к тому, что вакуумный потенциал частиц перетекает в Землю. А по всем радиусам вала его инертная масса, оставшаяся без удерживающих связей, в том числе, и межатомных, и межмолекулярных - "выстреливает" во все 360 градусов сначала своей инертностью - вал теряет вес, а потом уже и самой инертной массой, разрушая вал.
Это тот же гироскоп, только протяжённый, имеющий множество концентрических окружностей, по радиусам которых стремится вылететь его инертная масса, получившая невесомость.
Под воздействием своих высвобожденных инерциальных сил инертной массы(которые пока никто не признаёт), возможно, и взлетала когда-то "летающая тарелка" третьего рейха. С уважением.

Ежедневная аудитория портала Проза.ру - порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.

27 декабря 2004 года, всплеск гамма-лучей, прибывших в нашу солнечную систему от SGR 1806-20 (изображено в представлении художника). Взрыв был настолько мощным, что воздействовал на атмосферу Земли на расстоянии свыше 50 000 световых лет

Нейтронная звезда - космическое тело, являющийся одним из возможных результатов эволюции , состоящий, в основном, из нейтронной сердцевины, покрытой сравнительно тонкой (∼1 км) корой вещества в виде тяжёлых атомных ядер и электронов. Массы нейтронных звёзд сравнимы с массой , но типичный радиус нейтронное звезды составляет лишь 10-20 километров. Поэтому средняя плотность вещества такого объекта в несколько раз превышает плотность атомного ядра (которая для тяжёлых ядер составляет в среднем 2,8·10 17 кг/м³). Дальнейшему гравитационному сжатию нейтронной звезды препятствует давление ядерной материи, возникающее за счёт взаимодействия нейтронов.

Многие нейтронные звёзды обладают чрезвычайно высокой скоростью вращения, - до тысячи оборотов в секунду. Нейтронные звёзды возникают в результате вспышек звёзд.

Массы большинства нейтронных звёзд с надёжно измеренными массами составляют 1,3-1,5 массы Солнца, что близко к значению предела Чандрасекара. Теоретически же допустимы нейтронные звёзды с массами от 0,1 до примерно 2,5 солнечных масс, однако значение верхней предельной массы в настоящее время известно весьма неточно. Самые массивные нейтронные звёзды из известных - Vela X-1 (имеет массу не менее 1,88±0,13 солнечных масс на уровне 1σ, что соответствует уровню значимости α≈34 %), PSR J1614-2230ruen (с оценкой массы 1,97±0,04 солнечных), и PSR J0348+0432ruen (с оценкой массы 2,01±0,04 солнечных). Гравитация в нейтронных звёздах уравновешивается давлением вырожденного нейтронного газа, максимальное значение массы нейтронной звезды задаётся пределом Оппенгеймера-Волкова, численное значение которого зависит от (пока ещё плохо известного) уравнения состояния вещества в ядре звезды. Существуют теоретические предпосылки к тому, что при ещё большем увеличении плотности возможно перерождение нейтронных звезд в кварковые.

Строение нейтронной звезды.

Магнитное поле на поверхности нейтронных звёзд достигает значения 10 12 -10 13 Гс (для сравнения - у Земли около 1 Гс), именно процессы в магнитосферах нейтронных звёзд ответственны за радиоизлучение пульсаров. Начиная с 1990-х годов, некоторые нейтронные звёзды отождествлены как магнетары - звёзды, обладающие магнитными полями порядка 10 14 Гс и выше. Такие магнитные поля (превышающие «критическое» значение 4,414·10 13 Гс, при котором энергия взаимодействия электрона с магнитным полем превышает его энергию покоя mec²) привносят качественно новую физику, так как становятся существенны специфические релятивистские эффекты, поляризация физического вакуума и т. д.

К 2012 году открыто около 2000 нейтронных звёзд. Порядка 90% из них - одиночные. Всего же в нашей могут существовать 10 8 -10 9 нейтронных звёзд, то есть где-то по одной на тысячу обычных звёзд. Для нейтронных звёзд характерна высокая скорость движения (как правило, сотни км/с). В результате аккреции вещества облака нейтронная звезда может быть в этом ситуации видна с в разных спектральных диапазонах, включая оптический, на который приходится около 0,003% излучаемой энергии (соответствует 10 звёздной величине).

Гравитационное отклонение света (из-за релятивистского отклонения света видно более половины поверхности)

Нейтронные звёзды - одни из немногих классов космических объектов, которые были теоретически предсказаны до открытия наблюдателями.

В 1933 году астрономы Вальтер Бааде и Фриц Цвикки предположили, что нейтронная звёзда может образоваться в результате взрыва сверхновой. Теоретические расчёты того времени показали, что излучение нейтронной звёзды слишком слабое, и ее невозможно обнаружить. Интерес к нейтронным звёздам усилился в 1960-х гг., когда начала развиваться рентгеновская астрономия, так как теория предсказывала, что максимум их теплового излучения приходится на область мягкого рентгена. Однако неожиданно они были открыты в радионаблюдениях. В 1967 году Джоселин Белл, аспирант Э. Хьюиша, открыла объекты, излучающие регулярные импульсы радиоволн. Этот феномен был объяснён узкой направленностью радиолуча от быстро вращающегося объекта - своеобразный «космический раиомаяк». Но любая обычная звёзда разрушилась бы при столь высокой скорости вращения. На роль таких маяков были пригодны только нейтронные звёзды. Пульсар PSR B1919+21 считается первой открытой нейтронной звездой.

Взаимодействие нейтронной звездой с окрружающим веществом определяют два основных параметра и, как следствие, их наблюдаемые проявления: период (скорость) вращения и величина магнитного поля. Со временем звезда расходует свою вращательную энергию, и её вращение замедляется. Магнитное поле также ослабевает. По этой причине нейтронная звезда за время своей жизни может менять свой тип. Ниже представлена номенклатура нейтронных звёзд в порядке убывания скорости вращения, согласно монографии В.М. Липунова. Поскольку теория магнитосфер пульсаров все еще в состоянии в развитии, существуют альтернативные теоретические модели.

Сильные магнитные поля и малый период вращения. В простейшей модели магнитосферы, магнитное поле вращается твердотельно, то есть с той же угловой скоростью, что и тело нейтронной звезды. На определённом радиусе линейная скорость вращения поля приближается к скорости света. Этот радиус называется «радиусом светового цилиндра». За этим радиусом обычное дипольное поле существовать не может, поэтому линии напряжённости поля в этом месте обрываются. Заряженные частицы, двигающиеся вдоль силовых линий магнитного поля, через такие обрывы могут покидать нейтронную звезду и улетать в межзвездное пространство. Нейтронная звезда данного типа «эжектирует» (от фр. éjecter - извергать, выталкивать) релятивистские заряженные частицы, которые излучают в радиодиапазоне. Эжекторы наблюдаются как радиопульсары.

Пропеллер

Скорость вращения уже недостаточна для эжекции частиц, поэтому такая звезда не может быть радиопульсаром. Однако скорость вращения всё ещё велика, и захваченная магнитным полем окружающая нейтронную звезду материя не может упасть, то есть аккреция вещества не происходит. Нейтронные звёзды данного типа практически не имеют наблюдаемых проявлений и изучены плохо.

Аккретор (рентгеновский пульсар)

Скорость вращения снижается до такого уровня, что веществу теперь ничего не препятсвует падать на такую нейтронную звезду. Падая вещество уже будучи в состоянии плазмы движется по линиям магнитного поля и ударяется о твёрдую поверхность тела нейтронной звезды в районе ее полюсов, разогреваясь до десятков миллионов градусов. Вещество, нагретое до столь высоких температур, ярко светится в рентгеновском диапазоне. Область, в которой происходит столкновение падающего вещества с поверхностью тела нейтронной звезды, очень мала - всего около 100 метров. Это горячее пятно из-за вращения звезды периодически пропадает из вида, что наблюются регулярные пульсации рентген-излучения. Такие объекты и называются рентгеновскими пульсарами.

Георотатор

Скорость вращения таких нейтронных звёзд мала и не препятствует аккреции. Но размеры магнитосферы таковы, что плазма останавливается магнитным полем раньше, чем она будет захвачена гравитацией. Подобный механизм рабатает в магнитосфере Земли, из-за чего данный тип нейтронных звезд и получил своё название.

Магнетар

Нейтронная звезда, обладающая исключительно сильным магнитным полем (до 10 11 Тл). Теоретически существование магнетаров было предсказано в 1992 году, а первое свидетельство их реального существования получено в 1998 году при наблюдении мощной вспышки гамма- и рентгеновского излучения от источника SGR 1900+14 в созвездии Орла. Время жизни магнетаров составляет около 1 000 000 лет. У магнетаров сильнейшее магнитное поле во .

Магнетары являются малоизученным типом нейтронных звёзд по причине того, что немногие находятся достаточно близко к Земле. Магнетары в диаметре насчитывают около 20-30 км, однако массы большинства превышают массу Солнца. Магнетар настолько сжат, что горошина его материи весила бы более 100 миллионов тонн. Большинство из известных магнетаров вращаются очень быстро, как минимум несколько оборотов вокруг оси в секунду. Наблюдаются в гамма-излучении, близком к рентгеновскому, радиоизлучение не испускает. Жизненный цикл магнетара достаточно короток. Их сильные магнитные поля исчезают по прошествии примерно 10 000 лет, после чего их активность и излучение рентгеновских лучей прекращается. Согласно одному из предположений, в нашей галактике за всё время её существования могло сформироваться до 30 миллионов магнетаров. Магнетары образуются из массивных звёзд с начальной массой около 40 М☉.

Толчки, образованные на поверхности магнетара, вызывают огромные колебания в звезде; колебания магнитного поля, которые сопровождают их, часто приводят к огромным выбросам гамма-излучения, которые были зафиксированы на Земле в 1979, 1998 и 2004 годах.

По состоянию на май 2007 года было известно двенадцать магнетаров, и ещё три кандидата ожидали подтверждения. Примеры известных магнетаров:

SGR 1806-20, расположенный на расстоянии 50 000 световых лет от Земли на противоположной стороне нашей галактики Млечный Путь в созвездии Стрельца.
SGR 1900+14, отдалённый на 20 000 световых лет, находящийся в созвездии Орла. После длительного периода низких эмиссионных выбросов (существенные взрывы только в 1979 и 1993) активизировался в мае-августе 1998, и взрыв, обнаруженный 27 августа 1998 г., имел достаточную силу, чтобы заставить выключить космический аппарат NEAR Shoemaker в целях предотвращения ущерба. 29 мая 2008 года телескоп НАСА «Спитцер» обнаружил кольца материи вокруг этого магнетара. Считается, что это кольцо образовалось при взрыве, наблюдавшемся в 1998 году.
1E 1048.1-5937 - аномальный рентгеновский пульсар, расположенный в 9000 световых лет в созвездии Киль. Звезда, из которой сформировался магнетар, имела массу в 30-40 раз больше, чем у Солнца.
Полный список приведён в каталоге магнетаров.

По состоянию на сентябрь 2008, ESO сообщает об идентификации объекта, который изначально считали магнетаром, SWIFT J195509+261406; первоначально он был выявлен по гамма-всплескам (GRB 070610)

Звёзды, у которых масса в 1,5-3 раза больше, чем у Солнца не смогут в конце жизни остановить своё сжатие на стадии белого карлика. Мощные силы гравитации сожмут их до такой плотности, при которой произойдёт "нейтрализация" вещества: взаимодействие электронов с протонами привёдёт к тому, что почти вся масса звезды будет заключена в нейтронах. Образуется нейтронная звезда . Наиболее массивные звёзды могут обратиться в нейтронные, после того как они взорвутся как сверхновые.

Концепция нейтронных звезд

Концепция нейтронных звёзд не нова: первое предположение о возможности их существования было сделано талантливыми астрономами Фрицем Цвикки и Вальтером Баарде из Калифорнии в 1934г. (несколько раньше в 1932г. возможность существования нейтронных звёзд была предсказана известным советским учёным Л. Д. Ландау.) В конце 30-х годов она стала предметом исследований других американских учёных Оппенгеймера и Волкова. Интерес этих физиков к данной проблеме был вызван стремлением определить конечную стадию эволюции массивной сжи- мающейся звезды. Так как роль и значение сверхновых вскрылись примерно в то же время, было высказано предположение, что нейтронная звезда может оказаться остатком взрыва сверхновой. К несчастью, с началом второй мировой войны внимание учёных переключилось на военные нужды и детальное изучение этих новых и в высшей степени загадочных объектов было приостановлено. Затем, в 50-х годах, изучение нейтронных звёзд возобновили чисто теоретически с целью установить, имеют ли они отношение к проблеме рождения химических элементов в центральных областях звёзд.
остаются единственным астрофизическим объектом, существование и свойства которых были предсказаны задолго до их открытия.

В начале 60-х годов открытие космических источников рентгеновского излучения весьма обнадёжило тех, кто рассматривал нейтронные звёзды как возможные источники небесного рентгеновского излучения. К концу 1967г. был обнаружен новый класс небесных объектов - пульсары, что привело учёных в замешательство. Это открытие явилось наиболее важным событием в изучении нейтронных звёзд, так как оно вновь подняло вопрос о происхождении космического рентгеновского излучения. Говоря о нейтронных звёздах, следует учитывать, что их физические характеристики установлены теоретически и весьма гипотетичны, так как физические условия, существующие в этих телах, не могут быть воспроизведены в лабораторных экспериментах.

Свойства нейтронных звезд

Решающее значение на свойства нейтронных звёзд оказывают гравитационные силы. По различным оценкам, диаметры нейтронных звёзд составляют 10-200 км. И этот незначительный по космическим понятиям объём "набит" таким количеством вещества, которое может составить небесное тело, подобное Солнцу, диаметром около 1,5 млн. км, а по массе почти в треть миллиона раз тяжелее Земли! Естественное следствие такой концентрации вещества - невероятно высокая плотность нейтронной звезды. Фактически она оказывается настолько плотной, что может быть даже твёрдой. Сила тяжести нейтронной звезды столь велика, что человек весил бы там около миллиона тонн. Расчёты показывают, что нейтронные звёзды сильно намагничены. Согласно оценкам, магнитное поле нейтронной звезды может достигать 1млн. млн. гаусс, тогда как на Земле оно составляет 1 гаусс. Радиус нейтронной звезды принимается порядка 15 км, а масса - около 0,6 - 0,7 массы Солнца. Наружный слой представляет собой магнитосферу, состоящую из разрежённой электронной и ядерной плазмы, которая пронизана мощным магнитным полем звезды. Именно здесь зарождаются радиосигналы, которые являются отличительным признаком пульсаров. Сверхбыстрые заряженные частицы, двигаясь по спиралям вдоль магнитных силовых линий, дают начало разного рода излучениям. В одних случаях возникает излучение в радиодиапазоне электромагнитного спектра, в иных - излучение на высоких частотах.

Плотность нейтронной звезды

Почти сразу же под магнитосферой плотность вещества достигает 1 т/см3, что в 100 000 раз больше плотности железа. Следующий за наружным слой имеет характеристики металла. Этот слой "сверхтвёрдого" вещества, находящегося в кристаллической форме. Кристаллы состоят из ядер атомов с атомной массой 26 - 39 и 58 - 133. Эти кристаллы чрезвычайно малы: чтобы покрыть расстояние в 1 см, нужно выстроить в одну линию около 10 млрд. кристалликов. Плотность в этом слое более чем в 1 млн. раз выше, чем в наружном, или иначе, в 400 млрд. раз превышает плотность железа.
Двигаясь дальше к центру звезды, мы пересекаем третий слой. Он включает в себя область тяжёлых ядер типа кадмия, но также богат нейтронами и электронами. Плотность третьего слоя в 1 000 раз больше, чем предыдущего. Глубже проникая в нейтронную звезду, мы достигаем четвёртого слоя, плотность при этом возрастает незначительно - примерно в пять раз. Тем не менее при такой плотности ядра уже не могут поддерживать свою физическую целостность: они распадаются на нейтроны, протоны и электроны. Большая часть вещества пребывает в виде нейтронов. На каждый электрон и протон приходится по 8 нейтронов. Этот слой, по существу, можно рассматривать как нейтронную жидкость, "загрязнённую" электронами и протонами. Ниже этого слоя находится ядро нейтронной звезды. Здесь плотность примерно в 1,5 раза больше, чем в вышележащем слое. И тем не менее даже такое небольшое увеличение плотности приводит к тому, что частицы в ядре движутся много быстрее, чем в любом другом слое. Кинетическая энергия движения нейтронов, смешанных с небольшим количеством протонов и электронов, столь велика, что постоянно происходят неупругие столкновения частиц. В процессах столкновения рождаются все известные в ядерной физике частицы и резонансы, которых насчитывается более тысячи. По всей вероятности, присутствует большое число ещё не известных нам частиц.

Температура нейтронной звезды

Температуры нейтронных звёзд сравнительно высоки. Этого и следует ожидать, если учесть, как они возникают. За первые 10 - 100 тыс. лет существования звезды температура ядра уменьшается до нескольких сотен миллионов градусов. Затем наступает новая фаза, когда температура ядра звезды медленно уменьшается вследствие испускания электромагнитного излучения.