Terasest 10 miljardit korda tugevam: neutrontähes küpsetatud „tuumapasta“ võib olla universumi tugevaim materjal

 (27)
Terasest 10 miljardit korda tugevam: neutrontähes küpsetatud „tuumapasta“ võib olla universumi tugevaim materjal
Kunstniku nägemus neutrontähe purskest (Foto: Wikimedia Commons / NASA Goddardi kosmoselendude keskus)

Tuumapasta: universumi tihedaim ja tugevaim aine moodustab neutrontähe sees makarontoodete-laadseid kihte.

Neutrontähe sisemuses toimuvate protsesside füüsika on keerukas. Neutronid, mille käitumisest ülejäänud universumis teadlased suhteliselt hästi aru saavad, teevad peadpööritava rõhu all kummalisi asju.

Nn tuumapasta iseärasustele keskendunud värske analüüs annab mõista, et neutrontähe sisemus koosneb universumi kõige tugevamast materjalist.

Neutrontähtedeks nimetatakse Päikesest massiivsemate, kuid kokkuvarisemisel musta augu tekitamiseks liiga väikeste „surnud“ tähtede riismeid.

Aktiivse elu jooksul jääb hiljem neutrontähti moodustavate tähtede mass 10 ja 29 Päikese massi vahele. Pärast tuumakütuse ammendumist ja supernoovana plahvatamist jääb tähest järele äärmiselt tihe südamik — seda nimetataksegi neutrontäheks.

Neutrontähe sisemuse füüsikaliste veidruste põhjus on asjaolu, et seal on uskumatult suur mass surutud kokku väga väikesesse mahtu. Vaid mõnekilomeetrise läbimõõduga tükk neutrontähest võib sisaldada rohkem kui kahe Päikese massi. Äärmuslikult suur gravitatsioonijõud surub neutroneid kokku ebatavalistesse konfiguratsioonidesse, mida kirjeldavad neutrontähtede uurimisele pühendunud teadlaste välja töötatud mudelid.

Seotud lood:

Teadlased usuvad, et neutrontähed koosnevad kihtidest, mida iseloomustavad moonutatud neutronaine erilaadsed konfiguratsioonid. Millegipärast on uurijad otsustanud anda sellistele struktuuridele makarontoodete ehk argikeeli pasta nimetused.

Foto: McGilli ülikool / Newsroom

Neutrontähe pealispinna lähedal asuvad gnocci'd — ümarad, mullitaolised neutronid. Veidi sügavamal pressib äärmuslik rõhk neutronid pikkadesse nuudeljatesse torudesse, mida nimetatakse spagettideks. Veelgi sügavamal paiknevad „neutronlehed“, mida nimetatakse lasanjeks. Ja see on alles algus!

Kuna neutrontähtede sisemuses toimuvat ei ole võimalik vahetult vaadelda, töötas McGilli ülikooli, Indiana osariikliku ülikooli ja California tehnikainstituudi uurijatest koosnev töörühm „tuumapasta“ omaduste prognoosimiseks välja uue raalmudeli. Töö tulemused annavad tungivalt mõista, et neutrontähed peidavad enda põues universumi kõige tugevamat materjali.

Nimelt näitab mudel, et tänu äärmuslikule tihedusele on „tuumapasta“ terasest koguni kümme miljardit korda tugevam. Ühtegi muud ainevormi, mille tugevus küündiks sellele ligilähedalegi, pole seni universumist leitud.

Simulatsioonid annavad ka mõista, et „tuumapasta“ ebastabiilsus võib tekitada gravitatsioonilaineid, mida on seni täheldatud vaid kataklüsmiliste sündmuste juures, nt kahe musta augu kokkupõrkamisel.

Kui astronoomid suudavad neid õrnu raskusjõu-võnkeid tuvastada, võib see aidata mudeli paikapidavust kinnitada.

Kokkusurutud neutronaine ebastabiilsus tähendab paraku ka seda, et ülitugeva „tuumapastaga“ pole midagi praktilist peale hakata — muudes tingimustes kui neutrontähe sisemuses valitseva kujuteldamatu rõhu all ei saa see lihtsalt eksisteeridagi.

Jäta kommentaar
või kommenteeri anonüümselt
Postitades kommentaari nõustud reeglitega
Loe kommentaare Loe kommentaare