ΑΣΤΕΡΕΣ ΝΕΤΡΟΝΙΩΝ
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1.
. , , 3 < < 10 , , . .
:
. , .
. = 106 = 107 . 2 , , Kelvin Helmholtz1, 2108 5108 . 5 < < 10 , (Supernova) . 1011-1012 . ( ) 109 . 100 108 .
. . . . , , 2 . . 3.
1 Virial, ,
( ), (). () . Kelvin-Helmholtz 2 : p + e- n + e
3 1927 Werner Heisenberg ()
, () . : xp>h ( h Plank)
-
. .
. ,
, , , . , .
. ,
, , , , x . , xp>h, x , ( ) .
2.
(3 < < 10 ), 4, : - () = 107
4 11H 42He + 2e+ + 2ve +
He, . , . , . Kelvin - Helmholtz, .
4 Ejnar Hertzprung Henry Norris Russell,
Sp Mpg . , , . , , (Mpg=-6, Sp=O5) (Mpg=12, Sp=9). . , , .
-
1: () () .
() , (He), . , . , . () , . , , . . ( 1)
- He = 2108
42He +
42He + 100 KeV 84Be
Be He = 2108
84Be +
42He 126C + 7,3 MeV 5
- C He = 5108
12
6C + 42He 168O + 7,15 MeV
, (He) . , (C) (O). He , C He, , .
5
(triple alpha reaction) .
-
, , . , 6 () . , [
52
32,6.( ).( ).
e
e e p
hP
m m
]. (1) 7
. , Lc (Lc Tc
40), 8. . (3 < < 5 ), , , , 5108, . -. (5 < < 10 ), , . :
126C +
126C 2412Mg
12
6C + 12
6C 2010Ne + 42
126C +
42 168
, , 9. ,
6 ( ),
.
7 , ,
52
30,0485.( ).( ).
e
e e p
hP
m m
(1) , 2,6 0,0485. 8 1011 L
Eddington 100 9 , (Lc Tc
120)!
-
, ! : , ( Fe), , . Chandrasekhar, (Fe>MCh) . . . , :
5626Fe + hv 13 42He + 4n
He :
42He + hv 2p + 2n + 2e-
. . , , :
p + e- n + e
(e) , , . . ( 10 sec)! . ( ). , , .
2:
(Supernova)
-
. Fe He , 10 >56. , , , . 3. . .
, . , r dr, , :
24 . . ( )dM r dr r 11
:
24 . ( )dM
r rdr
12
:
3 3
3
4 4
3
M M
r r
( (r), , - (r) :
24dM r dr :
2( ) 4M r r dr
3
2
3
rr dr :
10
. ( ), . 11
. 12 .
-
3 34
( ) 4 ( )3 3
r rM r M r
(2)
(. ) . 13
, : 3 34
( ) 4 ( )3 3
r rM r M r
,
:
3
2
4. .
3 . .
G r
dP drr
:
24 . . . .3
dP G r dr
, :
24 . . .3
dP G r dr
: 2
24 . . .3 2
rP G
,
:3
3
4
M
r
:
2 2
2 6
4 9. . .
3 16 . 2
M rP G
r
:
2
, 4
3 .
8 .c NS
GMP
r 14 (3)
=2=4.1033gr , G=6,67.10-8 1 3 2. .secgr cm , r=106cm 15 :
13 ,
2
( ). ( ).
GM rdP r dr
r
( 2013 ) 14
, . 15
r=106cm
-
8 1 3 2 33 2 2
35
, 6 4 4 2
3.6,67.10 . .sec .(4.10 )1,27.10
8.3,14.(10 ) .c NS
gr cm gr dynP
cm cm
(4)
:
P=1,3.10152
dyn
cm
(4), , 1020 (100 ) , !!!
, : , ;
16 . , . ,
p + e- n + e
17 . . :
2nv ,
, , :
21. . .
3n n n nP n m v
18
19 :
2 23n xv v
16
, . 17
Pauli, , ( ) . spin e- , x p,
Plank (h) 18
( ,( 2013) 19
2 2 2 2
e x y zv v v v 2 2 2, ,x y zv v v
x, y, z . 2 2 2
x y zv v v 2 2 2 2 23e x x x xv v v v v
-
:
2. .n n n xP n m v (5)
, , : .p mv ,
:
2 2 2.x n xp m v
:
2.n x
n
n
n pP
m (6)
2xp n
x. ( ) Heisenberg
: xh
px
, Pauli
. , , , . .
1 1
( )n nn n
neutronn V
V n .
x , :
34 ( )3
nV x
: 1
3 3 31 4 3 3
.( ) ( ) ( )3 4 4n n n
x x xn n n
Heisenberg :
x
hp
x
: 1
33
( . )4
x
n
hp
n
: 1 1
3 34
( ) . .3
x ep h n
(7)
2 2( )x xp p (6) (7) : 2 2
23 34
.( ) . .3
n n
n
n
n h n
Pm
-
: 2 52
3 34
( ) . .3
n
n
hP n
m
.
n
n p
nm
:
52
32,6.( ).( ).
n
n n p
hP
m m
(8)
276,626.10 .sech erg , mn=241,673.10pm gr
( 6) =2.1014 :
1nA
Z , 20
, (8), :
34 26,82.10 /nP dyn cm (9)
, (4) (9), . 4. - . Chandrasekhar . Chandrasekhar , . , .
:
,
,c NSP nP :
,c NS nP P
20
=1 . =1
-
(3) (8) :
52 2
34
3 .2,6.( ).( )
8 . .n n p
GM h
r m m
3
3
4
M
r
:
52 2 33
4
3
3 . 42,6.( ).( )8 . .n n p
M
GM h r
r m m
: 52 2
34 5
3 . 3 12,6.( ).( ) .
8 . 4 . .n n p
GM h M
r m m r
r
mn=mp :
2
1/3
5/3 5/32,008. .
. . .n p
hr
G m m 21
:
2
1/3
8/3 5/32,008. .
. .p
hr
G m (10)
, , , ( ) ( ). ( ), , ( ) , . , :
25/3 1/3
5/3 8/3 5/3
5/3
2 5/35/3 1/3
8/3
2,008
2,008
e
e p p e pWDe
NS e p en
p
h
Gm m m mr
hr m m m
Gm
5/3.p
WD e NS
e
mr r
m
21
Oppenheimer-Volkoff-Snyder .
-
5/3 578p
e
e
m
m
22 . 5. - Oppenheimer-Volkoff-Snyder , , 23. , , .
, ( px=m.vx), , , (x.px>h) . , ( ) , . , Chandrasekhar, , . Oppenheimer-Volkoff-Snyder (MOVS) : (5) :
2. .n n n xP n m v
2 .x x xv v v
xx
n
pv
m
:
. . . . .xn n n x n n x xn
pP n m v P n v p
m
: 1 4
3 34( ) . . .3
n n xP h n v
22
( 12C, 16O ), e=A/Z2. mp/me = 1836 e
-5/3=2
-5/3 0,315, : rWD/ rNS = 578 23
, , x Heisenberg (x.px>h) px . ( px=m.vx) vx ( ).
-
1 1
3 34
( ) . .3
x np h n
(7) 3.
xv
( c) xv =c ,
() :
1 4
3 34
( ) . . .3
n nP h c n
24 :
4
30,123. . .n nP h c n (11)
(n c), :
,c NS nP P
: 42
34
3 .. 0,123. . .
8
GMhc n
R
nn 25
.n
n p
nm
: 42
34
3 .. 0,123. . .( )
8 .n p
GMhc
R m
34
3
M M
VR
: 42
34
3
3 .. 0,123. . .( )
48. . .
3n p
GM Mhc
RR m
:
42 4/3
34 4/3 4
3 . 3. 0,123.( ) . .
8 4 ( . ) .n p
GM Mhc
R m R
24
,
. : 2 .x x xv v v
25 .(
2)
-
() R4,
[3
8,
4
33
( )4
0,123]
, :
3
22 2
. 10,06.( ) .
.OVS
n p
h cM
G m
,
1nA
Z
:
3
22
. 10,06.( ) .OVS
p
h cM
G m (12)
Oppenheimer-Volkoff-Snyder (MOVS) 26
Chandrasekhar Oppenheimer-Volkoff-Snyder, :
3
22
2
3
22 2
. 10,06.( ) .
. 10,06.( ) .
.
pOVSe
Ch
e p
h c
G mM
M h c
G m
e=2 27 :
4OVS ChM M
MOVS , .
0,7 < MOVS < 3,2
MOVS . , ! . 6. -
. ,
26
. 27
n=1, e=2
-
, Chandrasekhar, . , , (Fe) (He).28 , 29 , 30. . = 1,4
R=1.5 . 106 cm, : =/V
34 ( )3
nV R
3
1,4
4
3R
=1,989 1033
gr, R=1.5 . 106 cm :
14 32.10 /gr cm
31. ( ) .
( 14 21,8.10 / secNSg cm , 6,8 109
)32. (, ) , . ( ) Everest ! 0,64c. 33
28
2 : 56
26Fe + hv 13 42He + 4n
42He + hv 2p + 2n + 2e
-
29 2
p + e- n + e
30 n : p : e = 8 : 1 : 1
31 n=4 10
14 gr/cm
3.
32
g=G.M/r2 = R =6,96 10
10 cm NS=1,4 RNS=1,5 10
6 cm g /gNS
gNS=6,8. g 33
, , . 10%-20%,
-
7. , . , . ( ) . H , . : , 34 ( ) , . . , . , . - - , , . ( 3). , 35 . :
34
2 . Direct Ursa Process , ( ) :
- n p + e + e (beta decay) - p + e n + e (beta capture). 35
1,5 msec 5,1 sec.
3: .
-
. , 1,7 sec, . ( ). , 1 sec. . , . :
, R=75 km . ,
10 km. . , 1967 Jocelyn Bell, - Cambridge A. Hewish, . 550 .
.
4: . () (). () . .