Comments 78
Спасибо за отличное описание эволюции звезд! У меня вопрос - если небольшая звезда (типа коричневого карлика) в процессе своего существования пройдет сквозь облако межзвездного водорода, то теоретически сможет добрать недостающую массу и перейти в лигу более тяжелых звезд? Или это не так происходит?
Спасибо за положительный отзыв.
Гравитационный захват вещества каким-нибудь компактным объектом и последующее его поглощение называется аккрецией. Тут проще свести задачу к сколько нужно лить на коричневый карлик и как? :) Когда масса превысит некоторых порог, то должен зажечься водород = лига красных карликов. Т.е. ответ на вопрос: да, сможет. Но также описаны теоретические возможности, когда коричневый карлик, переступающий границу между коричневым и красными карликами с помощью аккреции, не загорается.
Всё как всегда. Есть правила. Есть исключения из правил.
Я, кстати, не знаю об именно наблюдении таких трансформаций на сегодня (коричневый в красный).
А вот что значит "электроны не могут находиться в одном квантовом состоянии"? Ведь не только энергия входит в это состояние, но и, например, координаты? Получается, что в одной точке звезды электрон может иметь низкую энергию, но и в другой точке звезды другой электрон тоже может иметь низкую энергию?
Дело в том, что на все электроны всё равно места в звезде не хватит с учётом принципа неопределенности? Если мала энергия, то мал импульс, следовательно неопределенность координат велика, и электрон "занимает большое пространство", в котором не может находиться другой электрон?
Ответ неправильный . Причем в корне противоречит квантовой механике.... В ней наблюдаемые либо координаты, либо импульсы но не обе наблюдаемые сразу. Для рассмотрения вырожденных состояний звезд, обычно пренебрегают кулоновским взаимодействием и считают вырождающиеся частицы свободными. И тогда нужно посчитать сколько в ящике определенного объема возможно импульсных состояний (спин еще учесть надо)
Квантовая механика, в каком-то смысле, о вероятностях и о средних. Представить это можно следующим образом. Уменьшая объём системы, вы уменьшаете локализацию электронов. Разброс в импульсах становится больше. Среднее значение импульса растёт.
В классической механике мы состояние частицы ясно себе представляем в виде точки в 6-мерном пространстве (3 координаты, 3 импульса). Решаем уравнение движения. В квантовой так точки в 6-мерном пространстве нарисовать уже не получится. За раз можем узнать либо тройку координат, либо импульсов. Частицы становятся «размазанными». Вместо квантового состояния в виде точки приходится представлять квантовое состояние в виде объёма в этом пространстве, которое ещё называют фазовым. И вот в этом кубике/элементе/объёмчике может сидеть одна частица (ну либо две в случае с электронами, спин плюс/минус). Весь объём фазового пространства, делённый на количество этих маленьких кубиков, заполняющих его, есть количество этих состояний.
Точнее об определении состояний свободных невзаимодействующих друг с другом электронов в ограниченном объёме можно посмотреть, например, здесь + здесь (caution! english). Теормин: либо знать УШ, либо иметь априорную веру в него + решение диффуров.
В черную дыру ничего не может упасть в принципе, потому что для внешнего наблюдателя время вблизи горизонта событий течет все медленнее и медленнее, а на самом горизонте останавливается. То есть ЧД дырой никак не является. Поэтому можно (и как по мне нужно) говорить, что коллапс останавливается из за релятивистского замедления времени. Точки разрыва, они встречаются только в математике. В природе не наблюдаются.
то есть : как только "долетаешь до центра ЧД" - то обнаруживаешь, что он уже весь кончился (ЧД испарилась) ?
Ну не до центра, а только до горизонта событий.
П.С. Кстати, так как ГС появляется в результате падения звёздного вещества к центру, то вполне вероятно, что и истинный ГС не появляется из за замедления времени. Он обязательно появится, но через бесконечное время.
Нет, речь была про внешнего наблюдателя, и то, на практике ЧД будет чёрной.
В черную дыру ничего не может упасть в принципе, потому что для внешнего наблюдателя время вблизи горизонта событий течет все медленнее и медленнее, а на самом горизонте останавливается.
По мне так у вас явное противоречие. Сначала вы говорите, про тело падающее в ЧД, но потом переходите к внешнему наблюдателю и потому, что он видит приписываете к поведению падающему телу. Но это ведь не так.
То что видит внешний наблюдатель отличается от того, что происходит в ЧД. С точки зрения падающего тела при пересечении горизонта событий у него все пути ведут в центр ЧД.
Но я не специалист в теме. Просто мимокрокодил.
Но падающее тело и есть внешний наблюдатель — пока оно не пересекло горизонт событий.
Это не так. Грубо говоря, падающее тело падает с достаточной скоростью, чтобы бесконечное время сжалось в его перспективе до конечного. В собственном времени падающего тела, оно пересекает горизонт и даже не замечает этого (при условии, что сам горизонт является постоянным).
Чтобы для внешнего наблюдателя работали координаты Шварцшильда (а "зависание" над горизонтом появляется именно в них), он должен быть неподвижен относительно черной дыры.
Из того, что для внешнего наблюдателя падающее тело падает бесконечное время вы делаете неверный вывод о том, что у внешнего наблюдателя время течёт в бесконечное количество раз быстрее. Но это не так, т.к. наблюдаемый эффект в первую очередь возникает не из-за замедления времени, а из-за увеличения времени, которое нужно фотону чтобы дойти от падающего тела до наблюдателя
Вот астроном с Земли видит как падающее тело находится в миллиметре (условно) от горизонта событий. Проходит триллиард лет, астроном видит как ЧД от излучения Хокинга уменьшилась вдвое, а падающее тело уже в половине миллиметра. Проходит еще триллиард лет, ЧД почти иссякла, а падающее тело находится уже в микрометре от горизонта событий. С точки зрения астронома Земли я верно излагаю картину?
нет, тут вопрос что значит видит.
По часам астронома:
тело в секунде от горизонта ЧД-астроном видит по фотону от тела каждую МИКРОсекунду.
через пол секунды-астроном видит по фотону каждую МИЛЛИсекунду.
ещё через четверть секунды-астроном видит по фотону каждую секунду.
ещё через 1/8 секунды астроном видит по фотону каждую тысячу секунд.
И возникает вопрос. Что значит астроном видит? Если следующего фотона ждать дольше, чем живёт астроном, но когда-то, вероятно, этот фотон будет. Значит ли это что астроном видит тело?
Если астроном "видит" тело, даже не получая от него фотонов, то да, вы верно излагаете.
ну да, пусть фотоны приходят нечасто, но все-таки приходят, а наш астроном терпеливый. И вот он видит, что когда космонавт в половине миллиметра, то ЧД уже наполовину испарилась, а когда он видит что космонавт в микрометре, то ЧД уже испарилась почти до нуля (и через доли секунд от нее не останется ничего т.к. чем меньше ЧД тем сильнее излучение).
А теперь посмотрим с точки зрения космонавта. Разве когда он будет в половине миллиметра от ЧД, та не будет в два раза меньше? А когда он будет в микрометре (а по его часам это произойдет почти сразу), ЧД разве не окажется на грани испарения?
Или наш астроном видит некий призрак космонавта, пока сам космонавт давно за горизонтом? Но ведь связь можно организовать и двухстороннюю (до пересечения горизонта).
с точки зрения космонавта не будет.
Да, астроном видит "призрак" космонавта
Связь будет подвержена такой-же призрачной проблеме.
Да мы и сами в некотором роде видим призраков. Мы же видим солнце не там, где оно сейчас, а там где оно было около 8 минут назад.
В случае с падающим космонавтом такой-же эффект, только сильнее, и время задержки не постоянно, а очень быстро растёт.
Пусть теперь космонавт не только посылает фотоны, а еще получает фотоны от астронома. И вот через триллиард лет астроном отправляет фотон с весточкой "у нас тут галактики погасли, ЧД сократилась вдвое и излучает в 8 раз активнее, как у вас там?". Космонавт получает этот фотон за полмиллиметра до горизонта событий (для него прошли доли секунды, так что отвечать приходится быстро) и успевает послать ответ. И что же он напишет в ответном фотоне - "переписывайте теорию, ЧД какой была такой осталась?"
нет, космонавт получит этот фотон когда уже давно будет под горизонтом событий. над горизонтом будет то место где в последний раз астроном видел космонавта.
гуглоперевод первой попавшейся статьи
Hidden text
Сможет ли наблюдатель, упавший в черную дыру, стать свидетелем всех будущих событий во Вселенной за пределами черной дыры?
Нормальное представление этих гравитационных эффектов замедления времени может привести к ошибочному заключению. Верно, что если наблюдатель (А) неподвижен вблизи горизонта событий черной дыры, а второй наблюдатель (В) неподвижен на большом расстоянии от горизонта событий, тогда В увидит, что часы А идут медленно, и A увидит, что часы B тикают быстро. Но если А падает к горизонту событий (в конечном итоге пересекая его), а В остается неподвижным, то то, что каждый видит, не так прямолинейно, как предполагает описанная выше ситуация.
Как B видит вещи: A падает к горизонту событий, фотонам из A требуется все больше и больше времени, чтобы выбраться из «гравитационного колодца», что приводит к кажущемуся замедлению часов A, как их видит B, и когда A находится на горизонте, любому фотону, испускаемому часами А, требуется (формально) бесконечное время, чтобы добраться до Б. Представьте, что часы каждого человека излучают один фотон за каждый такт часов, чтобы было легче думать об этом. Таким образом, А кажется застывшим, как его видит Б, как вы и говорите. Однако А пересек горизонт событий! Это всего лишь иллюзия (буквально «оптическая» иллюзия), которая заставляет Б думать, что А никогда не пересекает горизонт.
Как А видит вещи: А падает и пересекает горизонт (возможно, за очень короткое время). A видит часы B, излучающие фотоны, но A мчится прочь от B, и поэтому никогда не может собрать больше, чем конечное число этих фотонов, прежде чем пересечет горизонт событий. (Если хотите, вы можете думать об этом как об отмене гравитационного замедления времени эффектом Доплера --- из-за движения A от B). После пересечения горизонта событий фотоны, поступающие сверху, нелегко сортировать по происхождению, поэтому А не может понять, как продолжали идти часы В.
Конечное число фотонов было испущено А до того, как А пересекло горизонт, и конечное число фотонов было испущено В (и собрано А) до того, как А пересекло горизонт.
Вы можете спросить, что, если бы А так медленно опускалась к горизонту событий? Да, тогда эффект Доплера не вступал бы в силу, ДО ТОГО, КАК на каком-то практическом пределе, А не подошел бы слишком близко к горизонту и не смог бы удержаться от падения. Тогда А увидел бы только конечное количество фотонов из В ( но теперь большее число --- покрывающее больше времени B). Конечно, если А «продержится» достаточно долго, прежде чем действительно рухнет, то А сможет увидеть будущее развитие Вселенной.
Вывод: простое падение в черную дыру не даст вам представления обо всем будущем Вселенной. Черные дыры могут существовать, не участвуя в последнем большом сжатии, и материя может попасть в черные дыры.
Под горизонтом мы не можем сказать что он получит, но ведь до горизонта он вполне будет наблюдать как сообщения от астронома приходят всё чаще и чаще, т.е. время снаружи тикает быстрее. Почему бы ему не получить то которое отправлено через триллиард лет?
По ссылке http://www1.phys.vt.edu/~jhs/faq/blackholes.html#q11 от автора поста говорится "Вы можете считать что допплеровский эффект отменяет эффект замедления времени", но что если последний из еще прошедших фотонов встретился как раз за полмиллиметра до горизонта событий?
Фотоны всегда, всегда в вакууме движутся с одинаковой скорости относительно произвольной системы отсчета. Те фотоны, которые вылезают из ЧД меняют только энергию – то бишь частоту. Другими словами – краснеют.
Тут важны нюансы. Я не смогу правильно объяснить, но могу привести контрпример.
Если бы это было так, то ничего не мешало потыкать палкой под горизон ЧД(если палка достаточно прочная). Или вылететь оттуда фотону. Но нет.
Ваше утверждение верно для СТО, но не ОТО. А ЧД это ОТО.
Просто приведите формулы. Как по мне, в вакууме у фотонов скорость всегда == c.
Может путаете с Disk world — там да, свет замедляется из за повышенного магического фона.
1)А я и не говорил что скорость света не С. Она С. Но только для часов, находящихся там-же где и фотон. Как пример гравитационное замедление времени. Если часы в грав поле идут медленнее(относительно часов вне этого поля) то и фотоны летят медленнее (в противном случае по локальным часам фотоны бы летели быстрее)
2)формул не будет, я не настолько пылаю энтузиазмом чтобы ковырять ОТО.
3)я не путаю
ну вот там говорится " A увидит, что часы B тикают быстро" "А сможет увидеть будущее развитие Вселенной". Т.е. этот эффект таки будет происходить. Да, А не успеет увидеть много интересного т.к. по его часам пройдет очень короткое время, но в полном соответствии с формулами оно все-таки будет соответствовать очень большому времени "снаружи". Никаких призраков - время действительно замедляется. Но в этом описании не учитывается что ЧД уменьшается со временем (считая что ничего туда не падает, да и сам космонавт имеет нулевую массу).
Это не в случае падения в чд, а если А включит супердвигатели на своём звездолёте и будет висеть над горизонтом ЧД.
Падать в ЧД можно произвольно медленно.
в свободном падении-нет.
А если это не свободное падение, ну уж потрудитесь описать что конкретно вы имеете ввиду.
Смотря откуда начинается свободное падение, именно что произвольно медленно.
Свободное падение и произвольно медленно не совместимы.
Либо вы свободно падаете, либо регулируете скорость опускания, но тогда это уже не свободное падение.
Подумайте еще. v = a.t + v0
а что в данном случае a? ускорение которое чувствует тело или скорость изменения скорости относительно внешних объектов? Вот я сижу в кресле, чувствую 1g, при этом с места не двигаюсь. Какое у меня ускорение?
пересечёт.
Вы приписываете замедление НАБЛЮДАЕМОГО внешним наблюдателем течения времени из-за увеличивающегося времени долёта фотонов, наблюдателю который находится в объекте наблюдения(тому что падает в ЧД).
По поводу наблюдения вселенной при падение в ЧД можно посмотреть, например, вот это, пункт 11.
«Наблюдатель» как таковой в ЧД упасть не может, а даже если и может, вернуться и рассказать не сможет никогда. Так что рассуждать с точки зрения падающего в ЧД космонавта может и интересно, но бессмысленно. Но в ЧД может упасть просто материя. И падает – т.н. аккреционные диски – это именно материя которая как бы падает внутри ЧД.
На самом деле, эта материя только размазывается тонким слоем (а может и не совсем тонким) перед ГС и дальше пройти не может – из за замедления времени. Тем же самым образом, материя звезды вероятно тоже не успела сколапсировать до ЧД. И все те объекты которые ученые называют черными дырами, на самом деле ЧД не являются потому что коллапс не закончен и закончить не может в принципе.
Ну, это конечно если ОТО верна.
То есть чёрная дыра это такой вот пузырь материи на границе горизонта событий, а внутри ничто?
Нет, не пузырь. Во время образования внутри материя уже была и никуда она деться не может в принципе. Плотность материи в центре коллапсара максимальная и поэтому эффекты ОТО должны начаться именно туда. Может ли так появится ГС (из за того что уже есть материя внутри нужного радиуса) я не знаю. Но совершенно ясно, что вне зависимости от того образовался ли ГС или застыл на грани образования, то внутри ничего уже упасть не может – вся материя будет застывать на поверхность ЧД и размазываться очень тонким слоем. Что там происходит с материей черт знает. Возможно например что из за замедления времени принцип Ферми не выполняется из за соотношения неопределённости – ведь пока для нас проходят миллиарды лет, для частиц на поверхности ЧД проходит например аттосекунда или даже меньше. За это время можно нарушить по сути все законы квантовой физики и ничего плохого не будет – квантовая флюктуация и все.
Нет, аккреционный диск снаружи ЧД. И даже не впритык к ней.
Если какая-то материя из аккреционного диска падает на ЧД, то он хотя бы в точку, но должен быть впритык. Иначе ну никак.
Вот у вас есть чайник(акреционный диск). Из чайника вода(материя) попадает в кружку(ЧД).
При этом чайник не обязан соприкасаться с кружкой.
Нам интересна именно вода. А не чайник.
В таком случае какой размер Земли? Даже за 100500км от земли можно найти молекулу её атмосферы. Значит её размер по крайней мере 100500км? Ну судя по вашей логике.
Ну или другой пример с водой, может вам больше понравится.
Висит треснувшая ёмкость с водой. Из неё вода капает в лужу.
Вопрос: где находится вода?
Любой нормальный человек скажет в луже и ёмкости. И только тот кто желает придраться будет утверждать что вода находится ещё и в падающей капле.
Не знаю о чем вы. Я говорил о материи, которая падает на ЧД. Чайники приплели вы.
Вы говорили про то, что такое аккреционный диск, и ваше определение явно неверно.
т.н. аккреционные диски – это именно материя которая как бы падает внутри ЧД.
Если я кину кирпич в сферическую ЧД в вакууме, то кирпич (материя) в ЧД упадёт, а никакого аккреционного диска не будет.
Для попавшего за горизонт событий тела время падения в его системе отсчёта вполне себе конечно
Для фотона, все расстояния во вселенной равны нулю. В его системе отсчёта фотон рождается и сразу поглощается. Но этот факт нам никак не помогает передавать информацию мгновенно на больших расстояниях.
А насчет падающего космонавта – да, теоретически в его системе отсчёта время будет конечно, но с той разницы, что он смотря назад, должен в это конечное время увидит всю жизнь вселенной до бесконечности и только потом упасть в ЧД. А как говорили уже, эти события, которые он будет смотреть включают и испарение той ЧД в которой он падает. Так что вполне возможно в это конечное время, космонавт просто увидит и как исчезает ЧД, а он очутившись в далёком будущем просто продолжит летать по инерции в пустом пространстве.
Ну и второй момент. Хотя плоский космонавт будет по-прежнему думать что приближается к горизонту, на самом деле для внешней вселенной он уже оказался под горизонтом. Так как его масса оказалась достаточно близко к ЧД и соответственно радиус горизонта вырос.
Вот поэтому мне и не нравится рассуждать про космонавты и их СО. Правда, физики говорят, что если ЧД достаточно большая (та что в центре галактики), то градиенты будут небольшие и космонавта не размажет. Но это дело не меняет, так как согласно ОТО для нас ничего упасть в ЧД не может. Так что для нас (внешних наблюдателей) ЧД дырой не является несмотря на ее размер.
Это конечно возможно, но оно работает на эффектах второго порядка и без серьезного анализа утверждать что либо нельзя. Например вопрос – падающее тело расплющиваясь образует бугорок на поверхность ЧД. ГС тоже будет с бугорком? Как долго? Будет ли возмещение распространяться волной по поверхность ЧД? Из за чего эта волна затихнет? И затихнет ли?
Насколько я понял ваша интерпретация неверна.
с точки зрения наблюдателя количество информации от падающего в ЧД постоянно уменьшается, т.е. в определённый момент наблюдатель перестанет видеть то, что падало в ЧД. Т.е. увидит черноту.
Да, это так. Но этот «определённый момент» находится в бесконечном будущем. По крайней мере так утверждает ОТО.
Не так. в бесконечно далёком будущем ты получишь последний фотон.
Но получать фотоны с хоть сколько либо разумной частотоы ты перестанешь очень быстро.
Если грубо то количество получаемых фотонов за единицу времени это убывающая геометрическая прогрессия. При чём она сходится. Я натыкался когда-то на рассчёт того как быстро объект превратиться из хорошо освещённого в отсутствующий, для человеческого глаза, если НЕ учитывать красное смещение. Учитываются только количество фотонов. Речь шла о секундах.
Конечно, бесконечность и "сколь разумной частоты" не совсем совместимы. И что? Мы рассуждаем о испарении ЧД, жизнь белых карликов и нас не смущает, что эти процессы займут намного дольше чем жизнь реальных наблюдателей. Падение вещества в ЧД явление такого порядка.
Да, мы очень быстро не сможем увидеть глазами предмет падающий в ЧД. Но есть приборы. Которых можно и усовершенствовать. И все таки увидеть, зарегистрировать, что предмет все ещё не упал за ГС. (Или что упал – эксперимент есть эксперимент и каждый результат допустим).
К тому же, все это (надеюсь хоть это понятно) мысленные эксперименты. Реальный космонавт, падающий в реальную ЧД превратится в горстку элементарных частиц намного раньше чем даже приблизиться к горизонту событий. И никакие сообщения не сможет посылать. К тому же, доступ к черной дыре скоро не получим. Ну кроме как если она сама не долетит.
А в мысленных экспериментах, можно использовать и идеальные наблюдатели в виде точки (чтобы не размазывало от градиента гравитации) и бесконечно жаростойкие, чтобы не превращались в плазму и бесконечно живущие, чтобы хоть тот что на отдаление, смог закончит эксперимент и написать статью о нем.
Реальный космонавт, падающий в реальную ЧД превратится в горстку элементарных частиц намного раньше чем даже приблизиться к горизонту событий.
Зависит от массы ЧД
И все таки увидеть, зарегистрировать, что предмет все ещё не упал за ГС.
Этот эксперимент бессмысленен.
Представьте себе что есть ракета ВЕЧНО ускоряющаяся при 1g и каждую секунду по локальным часам испускающая по одному фотоны пока не испустит 10^100 фотонов.
А мы прибором улавливаем фотоны, прилетающие от этой ракеты.
Первый мильён фотоном вы приняли, уже помер тот учёный что этим занимался, но мы создали супер-пупер прибор И он принял все эти 10^100 фотонов.
И выяснил что ракета не пересекла горизонт событий(скорость света) Ну и толку от этого вывода? разве кто-то в этом сомневался?
Ваша попытка замерить зависание на границе ЧД имеет ровно столько-же смысла.
И да, в этом эксперименте не учитывается расширение пространства.
А размер черной дыры и ее масса прямо пропорциональны или нет?
Если речь о гравитационном радиусе в качестве размера чёрной дыры, то ответ – да.
В своей последней работе я изучал эволюцию химического состава во внешней оболочке только что сформировавшейся нейтронной звезды.
Жаль, а может, наоборот, замечательно, что такая работа не предполагает командировок с выездом на место изучения.
И снова спасибо за статью!
Говоря про разные виды звёзд, мы сравниваем их с нашим Солнцем, соизмеряя звёзды через массы Солнца. Но вот вопрос: как она меняется со временем (и, возможно, какие тенденции этих изменений могут быть), ведь Солнце теряет огромную массу вещества в виде солнечного ветра, но в то же время и получает "подарочки" из космоса (всё, что пролетало мимо него и оказалось захвачено гравитацией)?
Массу солнце, конечно, теряет. Порядка миллиона тонн в 1 сек! Но если оценивать по порядку величины, то для существенного уменьшения, например, на пару % от всей массы Солнцу потребуется 10^{12} лет. Много!
Это как с постоянной Хаббла. Не такая уж она и постоянная на самом деле. Но в рамках нашей временной эпохи она практически не изменяется. Так и с массой Солнца на главной последовательности.
"Подарочки" из тех же соображений существенно массу его увеличить не могут. Тепловые пульсации – уже немного другая история.
1)у нас есть надежда увидеть конечную стадию эволюции маломассивных звезд.
Если начинала она жизнь как более массивная, а потом часть её массы кто-то съел.
2)Если поломать нейтронную звезду, то какие элементы мы получим после того как её осколки раскукожит т.к. гравитация не сможет их скукоживать?
Если вы собираетесь расщепить нейтронную звезду и распылить её по межзвёздному пространству, то картина получится следующей:
До расщепления оболочка нейтронной звезды состоит из нейтронноизбыточных ядер, свободных нейтронов, протонов, электронов и позитронов (их пропорции зависят от плотности и температура рассматриваемого слоя). Углубляясь в недра температуры и плотности растут. С ростом температуры гамма-кванты становятся настолько мощными, что они выбивают всевозможные нуклоны из состава ядер. Ближе к центру НЗ выживут только нейтроны, протоны, электроны и позитроны. Протоны будут активно захватывать электроны, превращаясь в нейтроны, которые при данных сверхжёстких условиях станут стабильными (из-за принципа Паули). Ещё глубже я не берусь вам сказать, что происходит, и, я так думаю, мало кто возьмётся. При превышении ядерной плотности в ядре НЗ может находиться кварковая материя.
После расщепления вещество резко оказывается при низкой плотности, принцип Паули снимается, нейтроны перестают быть стабильными и распадаются в протоны. Таким образом часть преднедр превратится в обычные протоны и электроны. Нейтроноизбыточные ядра из внешних слоёв, которые раньше были стабильными, теперь тоже начнут распадаться по тем же причинам, что и нейтроны (по сути бета-распад ядра – это бета-распад нейтрона в составе ядра). Также из состава таких ядер начнут отваливаться нейтроны (раньше большое количество нейтронов в составе ядер удерживалось тем, что они отваливались и снова моментально присоединялись к ядру, т.к. ядра находились в среде с огромным количество свободных нейтронов, которым не нужно преодолевать кулоновский барьер для присоединения; нейтрон не имеет электрического заряда). В итоге мы получаем ядра с несколько большим Z, но несколько меньшим A.
Это всё сценарий ИСКУСТВЕННОЙ поломки НЗ и её последующее размазывание по округе. Вроде, вы это имели ввиду.
В природе же существуют иные возможности выбросить вещество из слоёв НЗ наружу. Взрывы сверхновых, слияния нейтронных звёзд, нейтринные ветра...
Да именно это я и имел ввиду.
Т.к. взрыв сверхновой это не поломка нейтронной звезды.
Слияния: там явно вещество ломается, и выбрасывается уже не то, что было.
А нейтринные ветра... ну уже судя по названию выбрасывают не то, из чего состоит нейтронная звезда.
Т.е. Нейтронная часть превратиться в банальный водород.
А на что может разваливаться кварковая материя?
Я находил только предположение о страпельках, но я так понимаю это интересная, но не мейнстримная гепотеза, а какой вариант наиболее вероятен?
Если нейтронная звезда старая, остывшая
и ядра не будут разваливаться из-за температуры, можем ли мы получить сверхтяжёлые ядра если где-то там далеко есть остров стабильности?
В водород превратятся только свободные нейтроны. Нейтроны в составе стабильных ядер останутся жить.
Ну, кварковая материя как раз-таки появиться может из-за превышения ядерной плотности. Обратный ход. Если вы снимите эти жесткие условия и понизите плотность, то вопрос лучше ставить как во что кварки будут группироваться и будут ли? Т.к. само пребывание кварков в недрах НЗ в таком состоянии под вопросом, то говорить о наиболее вероятном сценарии затруднительно.
Тяжелые ядра формируются при определенных условиях, которые достигаются при своего рода катаклизмах. Например, слияние НЗ. Если вы хотите НЗ просто растащить и оставить осколки распадаться, то более тяжелых ядер уже не получите (по сравнению с теми, что хранились до этого во внешних слоях НЗ). Т.е. даже если температура осколков окажется нулевой и ничто не будет выбивать нейтроны из ядер, то нарастить свою массу они не смогут. Плотности маленькие, вокруг вещества мало, захватывать нечего. Они начнут распадаться, пока не придут в какой-нибудь стабильный элемент. Либо если ядра очень тяжелые (за ураном) , то начнут делиться (и опять, пока не дойдут до чего-то стабильного).
Т.к. вводную часть я сделал (что заняло у меня 2 поста!),то теперь я могу с чистой совестью переходить к работам о чисто нейтронных звездах. Там мы это все подробно и посмотрим :)
по сравнению с теми, что хранились до этого во внешних слоях НЗ
А что там хранится? внутри "нейтронный атом" снаружи обычные атомы.
Вопрос: а между ними не будут ли образовываться сверхтяжёлые атомы? Тяжелее открытых.
Здесь лучше провести какую-то черту в понятии сверхтяжёлые. Под сверхтяжёлыми можно понимать ядра просто с большими массовыми числами А, а можно иметь ввиду нейтронноизбыточные ядра, например, железо-92 (некоторые массовые модели предсказывают теоретическую возможность существования такого изотопа). Ещё раз, железо-92!!! (26 протонов и 66 нейтронов, нейтронов в ядре в 2.5 раза больше, чем протонов; это как если бы на кисти руки у вас было не 6, и даже не 7, а сразу 10 пальцев). Для своего зарядового числа Z=26 изотоп железа-92 не просто сверхтяжёлый, а просто ГИГАНТИЩЕ.
Так вот. Наличие в слоях именно этих ГИГАНТИЩ возможно. При понижении температуры скорости присоединения нейтронов ядрами большие и перестают компенсироваться обратной реакцией фотодиссоциации (выбивание нуклонов с помощью высокоэнергичных фотонов). Ядра жадно набирают нейтроны во все карманы. Правда, большого разнообразия таких ядер не получится. Они начнут претерпевать либо бета-распад, либо захватывать электроны, пока не придут в такое тяжёлое ядро, которое уже не сможет распасться/захватывать электрон (потому что либо распад будет запрещён из-за сильного вырождения электронов: вылетающему электрону не останется свободного состояния, либо нельзя будет захватить электрон, потому что самому энергичному электрону с поверхности Ферми уже не хватит энергии, чтобы преодолеть разницу уровней между дочерним и материнским ядрами). Динамика такого процесса описана точнее в моей работе, на которую я ссылаюсь здесь, в разделе вклад автора (у меня, кстати, есть версия и на русском языке).
Если речь об ядрах просто с большими A. Ну, в той же работе у меня получилась ядра с A>240. Тяжёлые? Ну да. Сверхтяжёлые? Ну как посмотреть. Если вам интересны именно экзотические элементы за ураном. Например, от нептуния Z=93 до лоуренсия Z=103, то тут стоит иметь ввиду, что ядра за ураном нестабильны. Они либо раскалываются на осколки в виде других ядер, либо испускают альфа-частицы. Если мы хотим, чтобы альфа-распад не уничтожал нам этих ядер, то мы должны скомпенсировать реакцию распада ей обратной, захватом альфа-частиц ядрами (альфа-частица = гелий-4). Опа! Т.е. нужно захватывать ядра заряженного гелия очень тяжёлыми заряженными ядрами. Вот это кулоновский барьерчик! Да ещё и в среде гелия не так много, как свободных нейтронов. Чем меньше концентрация участвующих в реакции элементов, тем меньше скорость. Шансы нулевые. Может эти ядра и промелькивают, но долго пожить им не удастся.
И ещё один день из жизни звезды главной последовательности