R9f40uWBr8M9s
Ilustracja okładkowa (poglądowa) przedstawia obiekt M87, w którego centrum znajduje się supermasywna czarna dziura, znajdujący się w jądrze galaktyki M87. Obraz wygenerowano na podstawie danych uzyskanych Teleskopem Horyzontu Zdarzeń. Na ciemnym tle widoczna jest pomarańczowo‑żółta obręcz, nieco rozmyta i o różnym natężeniu wspomnianych barw. Na tle ilustracji umieszczono tytuł "Gwiazdy neutronowe i czarne dziury ".

Gwiazdy neutronowe i czarne dziury

Źródło: dostępny w internecie: https://cdn.eso.org/images/original/eso1907a.tif [dostęp 12.06.2022], domena publiczna.

Czy to nie ciekawe?

Gwiazdy neutronowe to jedne z najdziwniejszych obiektów we Wszechświecie. Materia o masie około 2 mas Słońca została ściśnięta do kuli o promieniu kilkunastu kilometrów. Na ilustracji pokazano mapę Warszawy z zaznaczonym typowym rozmiarem gwiazdy neutronowej (Rys. a.). Gęstość gwiazdy neutronowej to miliard ton na cmIndeks górny 3. Gwiazda neutronowa składa się głównie z neutronów. Można ją porównać z gigantycznym jądrem atomowym zawierającym 99,5% neutronów i 0,5% protonów. Bardzo szybko wiruje, nawet do 700 razy na sekundę i wytwarza niezwykle silne pole magnetyczne – miliony razy silniejsze niż najsilniejsze pola magnetyczne, jakie potrafimy wytwarzać na Ziemi. Materii we wnętrzach gwiazd neutronowych nie można badać bezpośrednio. Informacji o ich strukturze dostarczają teoretyczne badania materii jądrowej.

R1EqPGEk5rT4K
Rys. a. Średnica gwiazdy neutronowej jest porównywalna z rozmiarami miasta.
Źródło: tylko do użytku edukacyjnego na zpe.gov.pl. https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.pl.

Gdyby masę gwiazdy neutronowej nieco zwiększyć, stałaby się czarną dziurą – obiektem o tak silnej grawitacji, że nic, nawet światło, nie może się z niego wydostać. O tym, jak wygląda wnętrze czarnej dziury, wiemy jeszcze mniej niż w przypadku gwiazd neutronowych. Aby opisać wnętrze czarnej dziury, trzeba by połączyć teorię grawitacji z mechaniką kwantową, a takiej teorii jeszcze nie ma.

Twoje cele
  • Zrozumiesz, jak powstaje gwiazda neutronowa.

  • Poznasz właściwości gwiazd neutronowych.

  • Dowiesz się, czym jest czarna dziura.

  • Przeanalizujesz, jak zmienia się promieniowanie emitowane z gwiazdy, zapadającej się w czarną dziurę.

  • Przekonasz się, jakie jest źródło ogromnej energii kwazarów.