Supernovele sunt unele dintre cele mai dinamice evenimente din univers. Acestea creeaza niste explozii atat de intense, incat lumina pe care o emit poate pune in umbra galaxii intregi. Totusi, obiectele compacte care raman in urma acestor explozii sunt de asemenea incredibil de puternice. Aceste obiecte pot fi stele neutronice sau gauri negre. Stelele, la fel ca si soarele nostru, isi petrec majoritatea vietii in ceea ce se numeste “secventa principala”. Secventa principala incepe cand steaua se formeaza initial (aprinde fuziunea nucleara in nucleul sau) si se incheie atunci cand steaua a epuizat hidrogenul din interiorul nucleului sau si incepe sa fuzioneze elemente mai grele. Odata ce steaua lasa in urma secventa principala, aceasta va merge pe un anumit drum care depinde de masa ei.
Stelele care au peste 8 mase solare vor lasa in urma secventa principala si vor trece prin mai multe faze pe masura ce vor continua sa fuzioneze elemente tot mai grele (pana vor ajunge la fier). Odata ce fuziunea a incetat in interiorul nucleului, acesta se va contracta datorita gravitatiei imense, iar partea exterioara a stelei va cadea peste nucleu si va fi relansata pentru a crea o explozie masiva numita supernova de tip II. In functie de masa nucleului, acesta va deveni o stea neutronica sau o gaura neagra. Daca masa nucleului este intre 1,4 si 3 mase solare, nucleul va deveni o stea neutronica. Nucleul din fier se contracta si trece printr-un proces cunoscut sub numele de “neutronizare”, unde protonii din nucleu se ciocnesc cu electroni de mare energie si creeaza neutroni. Pe masura ce se intampla acest lucru, nucleul devine mai rigid si trimite unde de soc prin materialul care cade peste el. Materialul exterior al stelei este apoi expulzat in afara, creand supernova.
Studierea stelelor neutronice
Stelele neutronice sunt unele dintre obiectele cele mai dificile de studiat si inteles din univers. Acestea emit lumina in diferite lungimi de unda si par sa varieze destul de mult de la o stea la alta. Cu toate acestea, insusi faptul ca fiecare stea neutronica pare sa aiba proprietati diferite, ne poate ajuta sa intelegem ce le antreneaza. Probabil ca cea mai mare dificultate in studierea stelelor neutronice este faptul ca acestea sunt extrem de dense – atat de dense incat o cutie cu 396 de grame de material al unei stele neutronice ar avea la fel de multa masa ca si Luna. Nu exista nicio modalitate prin care sa putem modela o asemenea densitate aici pe Pamant, prin urmare este dificil sa incercam sa intelegem fizica a ceea ce se intampla. De aceea este atat de importanta studierea luminii emisa de aceste stele, intrucat acest lucru ne poate da indicii cu privire la ce se intampla in interiorul stelei.
Datorita densitatii ridicate din interiorul nucleului unei stele neutronice, oamenii de stiinta nu stiu nici macar din ce sunt compuse aceste nuclee. Unii oameni de stiinta sustin ca nucleele sunt dominate de o “balta” de quarci liberi (blocurile fundamentale de constructie ale materiei), in timp ce altii sustin ca nucleele sunt umplute cu un alt tip de particule exotice, cum ar fi pionii. Stelele neutronice au si campuri magnetice intense. Tocmai aceste campuri magnetice sunt partial responsabile pentru crearea razelor x si razelor gamma care sunt emanate de aceste obiecte. Pe masura ce electronii accelereaza in jurul si de-a lungul liniilor campului magnetic, acestia emit radiatie in mai multe lungimi de unda (de la optice pana la raze gamma de mare energie).
Se crede ca toate stelele neutronice se rotesc si ca fac acest lucru destul de rapid. Drept rezultat, unele observatii ale stelelor neutronice produc o semnatura de emisie “pulsata”. De aceea, stelele neutronice sunt adesea numite “stele pulsante” (sau pulsari), insa acestea difera de alte stele care au emisii variabile. Pulsatia unei stele neutronice se datoreaza rotatiei sale, in timp ce alte stele care pulseaza (de exemplu, cefeidele), fac acest lucru pe masura ce steaua se extinde si se contracta.
