Die spektakuläre Schwerkraft von Neutronensternen bietet großartige Möglichkeiten für Gedankenexperimente. Wenn Sie beispielsweise ein Objekt aus einer Höhe von 1 Meter über der Oberfläche eines Neutronensterns fallen lassen, trifft es innerhalb einer Millionstel Sekunde auf die Oberfläche, nachdem es auf über 7 Millionen Kilometer pro Stunde beschleunigt wurde.
Aber heutzutage sollten Sie zuerst klar sein, um welche Art von Neutronenstern es sich handelt. Mit immer röntgenempfindlicheren Geräten, die den Himmel abtasten, insbesondere dem zehn Jahre alten Chandra-Weltraumteleskop, entsteht eine überraschende Vielfalt von Neutronensterntypen.
Der traditionelle Funkpulsar hat jetzt eine Reihe verschiedener Cousins, insbesondere Magnetare, die große Ausbrüche von hochenergetischem Gamma und Röntgenstrahlen ausstrahlen. Die außergewöhnlichen Magnetfelder von Magnetaren rufen eine ganze Reihe neuer Gedankenexperimente hervor. Wenn Sie sich innerhalb von 1000 Kilometern eines Magnetars befinden würden, würde Sie sein intensives Magnetfeld nur durch heftige Störung Ihrer Wassermoleküle in Stücke reißen. Selbst in einer sicheren Entfernung von 200.000 Kilometern werden alle Informationen von Ihrer Kreditkarte gelöscht - was ebenfalls ziemlich beängstigend ist.
Neutronensterne sind der komprimierte Rest eines Sterns, der nach seiner Supernova zurückgelassen wurde. Sie behalten einen Großteil des Drehimpulses dieser Sterne bei, aber innerhalb eines stark komprimierten Objekts mit einem Durchmesser von nur 10 bis 20 Kilometern. Also, wie Eisläufer, wenn sie ihre Arme hineinziehen - Neutronensterne drehen sich ziemlich schnell.
Darüber hinaus erhöht die Komprimierung des Magnetfelds eines Sterns in das kleinere Volumen des Neutronensterns die Stärke dieses Magnetfelds erheblich. Diese starken Magnetfelder erzeugen jedoch einen Widerstand gegen den Sternwind geladener Teilchen der Sterne, was bedeutet, dass alle Neutronensterne sich gerade „drehen“.
Dieser Spin-Down korreliert mit einer Zunahme der Leuchtkraft, obwohl ein Großteil davon in Röntgenwellenlängen liegt. Dies liegt vermutlich daran, dass ein schneller Spin den Stern nach außen ausdehnt, während ein langsamerer Spin das Sternmaterial nach innen komprimieren lässt - so wie es sich bei einer Fahrradpumpe erwärmt. Daher der Name rotationsgetriebener Pulsar (RPP) für Ihre „Standard“ -Neutronensterne, bei denen dieser Energiestrahl, der bei jeder Umdrehung auf Sie blitzt, auf die Bremswirkung des Magnetfelds auf die Drehung des Sterns zurückzuführen ist.
Es wurde vermutet, dass Magnetare möglicherweise nur eine höhere Ordnung des gleichen RPP-Effekts aufweisen. Victoria Kaspi hat vorgeschlagen, dass es an der Zeit sein könnte, eine „große einheitliche Theorie“ von Neutronensternen in Betracht zu ziehen, in der alle verschiedenen Arten durch ihre Anfangsbedingungen, insbesondere ihre anfängliche Magnetfeldstärke, sowie ihr Alter erklärt werden könnten.
Es ist wahrscheinlich, dass der Vorläufer-Stern eines Magnetars ein besonders großer Stern war, der einen besonders großen Sternrest hinterlassen hat. Daher könnten diese selteneren „großen“ Neutronensterne ihr Leben als Magnetar beginnen und riesige Energien ausstrahlen, da ihr starkes Magnetfeld die Bremsen auf ihren Spin bringt. Aber diese dynamische Aktivität bedeutet, dass diese großen Sterne schnell Energie verlieren und möglicherweise später in ihrem Leben das Aussehen eines sehr röntgenlicht leuchtenden, wenn auch ansonsten unauffälligen RPP annehmen.
Andere Neutronensterne könnten ihr Leben auf weniger dramatische Weise beginnen, da die viel häufigeren und nur durchschnittlich leuchtenden RPPs, die sich gemächlicher drehen, niemals die außergewöhnlichen Leuchtdichten erreichen, zu denen Magnetare fähig sind, sondern länger leuchten Perioden.
Die relativ leisen Central Compact Objects, die nicht einmal mehr im Radio zu pulsieren scheinen, könnten das Endstadium des Neutronenstern-Lebenszyklus darstellen, ab dem die Sterne auf den treffen Frist, wo ein stark verschlechtertes Magnetfeld die Bremsen der Sterne nicht mehr betätigen kann. Dies beseitigt die Hauptursache für ihre charakteristische Leuchtkraft und ihr Pulsarverhalten - so verblassen sie einfach leise.
Dieses großartige Vereinigungsschema bleibt vorerst eine überzeugende Idee - vielleicht wartet es auf weitere zehn Jahre Chandra-Beobachtungen, um es zu bestätigen oder weiter zu modifizieren.
