آموزش نجوم و اخترفیزیک مقدماتی – فشار تبهگنی الکترون و نوترون

فشار تبهگنی الکترون (Electron Degeneracy Pressure)

فشار در یک ستاره کوتوله‌ی سفید به دلیل ترکیب ویژگی‌های ذره‌ و موج مانند الکترون بالا می‌رود. طبق مکانیک کوانتومی، فقط امکان دارد تعداد معینی از الکترون‌ها در یک فضای ثابت به زور جا داده شوند، در هسته‌ی خورشید در این لحظه فضای زیادی وجود دارد، ولی هنگامی که هسته به یک ستاره‌ی کوتوله‌ی سفید تبدیل شود، خیلی خیلی کوچک‌تر شده و اندازه‌ای چگال خواهد شد که یک قاشق چایخوری از مواد جمع‌ شده از ستاره جرمی به بزرگی یک کامیون مواد را شامل می‌شود.

الکترون‌ها در فضای کوچک‌تری چپانده می‌شوند و مقاومت آن‌ها به دلیل به زور جای‌گرفتن باعث به وجود آمدن فشار وحشتناکی می‌شود (اصطلاح تکنیکی آن فشار تبهگنی الکترون است) که رمبش ستاره را درون خود متوقف می‌کند. فشار تبهگنی الکترون فقط می‌تواند ستاره‌ها را در یک جرم بحرانی معین پشتیبانی کند. این جرم بحرانی، حد چاندراسخار (Chandrasekhar Limit) گفته می‌شود،که تقریباً یک چهارم مرتبه از جرم خورشید پرجرم‌تر است.

 10385309_615801611870142_6264898638166862364_n

فشار تبهگنی نوترون (Neutron Degeneracy Pressure)

ستاره‌ی نوترونی ستاره‌‌ای است که توسط فشار تبهگنی نوترونی از رمبش حفظ می‌شود. درست شبیه فشار تبهگنی الکترون ولی با این تفاوت که از نوترون‌ها بیشتر از الکترون‌ها استفاده کرده است. نوترون‌ها فقط وقتی این فشار را اعمال می‌کنند که در یک فضای بی‌نهایت کوچک چپانده شده باشند. اگر بر فرض مثال هسته‌ی ستاره‌ای برای تشکیل یک ستاره‌ی نوترونی برمبد، در کسری از ثانیه اندازه‌اش برای مثال از بیست هزار کیلومتر به بیست کیلومتر کاهش می‌یابد.

قبل از رمبش، هسته شدیداً چگال بوده است. بعد از آن، یک قاشق چایخوری از موادی که از ستاره‌ی نوترونی برداشته‌ایم، حاوی جرمی معادل با یک کوه خواهد بود. می‌دانیم که ستاره‌ی نوترونی به این روش تشکیل می‌شود، چون بعضی از ستاره‌های نوترونی پالس‌هایی از امواج رادیویی گسیل می‌کنند و این پالس‌ها موقعیت رخداد برای ابرنواختر آشکار می‌نمایند. احتمال دیگر این است که رمبش هرگز متوقف نمی‌شود. وزن بیشینه‌ای وجود دارد که می‌تواند با فشار تبهگنی نوترونی خنثی شود و اگر این وزن افزوده شود، هیچ چاره‌ای برای توقف رمبش ستاره وجود ندارد. که در این صورت یک سیاه‌چاله به وجود خواهد آمد.

اطلاعات بیشتر در: Election and Neutron Pressure , wikipedia, hyperphysics

image_pdfimage_print
(6 نفر , میانگین : 4٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=20283
اسماعیل جوکار

اسماعیل جوکار

نویسنده این مطلب: اسماعیل جوکار، دانشجوی مقطع کارشناسی فیزیک، علاقمند به فیزیک، نجوم و کیهان شناسی می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *