
כשכוכב מסיבי מסיים את חייו בהתפוצצות סופרנובה, יכולה לקרוס פנימה עד שהאלקטרונים והפרוטונים . מה שנשאר הוא כדור בקוטר של עיר, שמכיל מסה של כוכב שלם. כמה זה יוצא?
הקוטר הוא כעשרים קילומטרים בלבד. הצפיפות כל כך קיצונית, שכפית תה אחת של החומר הזה הייתה שוקלת על כדור הארץ כמיליארד טונות, בערך, קרוב למשקל של הר שלם, בנפח שאפשר להחזיק ביד.
המספר נשמע כמו הגזמה, והוא נובע מעובדה פשוטה על חומר רגיל: הוא כמעט כולו ריק. גרעין תופס חלק זעיר מנפחו, וכל השאר הוא מרחב שבו נעים אלקטרונים. מה שאנחנו מכנים מוצק הוא בעיקר חלל.
כשכוכב מסיבי מסיים את חייו והליבה שלו קורסת, הלחץ מוחק את החלל הזה. אלקטרונים ופרוטונים נדחסים יחד לנויטרונים, והתוצאה היא חומר של גרעין אטום, רק בגודל של עיר.
מכאן המספרים: כדור בקוטר של כעשרים קילומטר שמכיל מסה גדולה מזו של השמש, וכפית תה אחת ממנו שהייתה שוקלת על כדור הארץ כמיליארד טונות. לא פחות חשוב הוא מה שעוצר את הקריסה: לא כוח דחייה רגיל אלא עיקרון קוונטי שאוסר על חלקיקים זהים לתפוס אותו מצב.
מסה מודדים מתוך מסלול של כוכב שותף, וגודל מסיקים משילוב תצפיות ומודלים, ולכן הגודל ידוע פחות טוב מן המסה. זו גם הסיבה שמה שקורה במרכז, מתחת לשכבות החיצוניות, עדיין אינו ידוע בוודאות, ויש תיאוריות מתחרות. אלה מעבדות טבעיות לחומר בתנאים שאי אפשר בשום מקום כאן.
wat. כפית תה אחת של חומר מכוכב נויטרונים הייתה שוקלת בערך מיליארד טונות.
wat wat
כוכבי נויטרונים משמשים מעבדות טבעיות לחקר חומר בתנאי צפיפות וכבידה קיצוניים שאי אפשר לשחזר בשום מעבדה על כדור הארץ.
איך יודעים?
אסטרונומים של כוכבי נויטרונים דרך מסלוליהם סביב כוכבים שותפים, ואת גודלם דרך תצפיות ישירות וחישובים תיאורטיים המבוססים על פיזיקת חומר גרעיני.
מה עדיין לא יודעים?
מה שקורה בדיוק במרכז כוכב נויטרונים, מתחת לשכבות החיצוניות, עדיין לא ידוע בוודאות, וקיימות תיאוריות מתחרות על מבנהו הפנימי.
למדתם משהו?
מכאן ממשיכים
מי תיעד בכתב פיצוץ של כוכב לפני כמעט אלף שנה?סופרנובה
איך מוזיאון יכול לדעת היכן נוצר עומס בלי לצלם פנים?צפיפות
מה בעצם זוהר כשרואים זוהר צפוני?חלל