Yadroviy makaron
Bu maqola birorta turkumga qoʻshilmagan. Iltimos, maqolaga aloqador turkumlar qoʻshib yordam qiling. (2023-06) |
Astrofizika va yadro fizikasida yadroviy makaron neytron yulduzlar qobigʻida mavjud boʻlgan degeneratsiyaga uchragan materiyaning nazariy turidir. Agar u haqiqatan ham mavjud boʻlsa, yadroviy makaron koinotdagi eng kuchli materialdir[1]. Neytron yulduz yuzasi va yadrodagi kvark-glyuon plazmasi oʻrtasida, materiya zichligi 10 14 g/sm 3, yadro tortishish va Kulon itarish kuchlari bir xil kattalikka ega. Kuchlar oʻrtasidagi raqobat neytron va protonlardan yigʻilgan turli xil murakkab tuzilmalarning shakllanishiga olib keladi. Astrofiziklar ushbu turdagi tuzilmalarni yadroviy makaron deb atashadi, chunki strukturalarning geometriyasi turli xil makaron turlariga oʻxshaydi[2][3].
Shakllanish
tahrirNeytron yulduzlari oʻta yangi yulduzlar hodisasidan keyin katta yulduzlarning qoldiqlari sifatida hosil boʻladi. Neytron yulduzlari oʻzlarining avlod yulduzlaridan farqli oʻlaroq, gazsimon plazmadan iborat emas. Aksincha, ixcham massaning kuchli tortishish kuchi elektron degeneratsiya bosimini yengib chiqadi va yulduz ichida elektron tutilishiga olib keladi. Natijada siyrak protonlar va elektronlar kesishgan deyarli sof neytron moddasidan iborat ixcham toʻp boʻlib, nasl-nasab yulduzidan bir necha ming marta kichikroq boʻshliqni toʻldiradi[4].
Sirtda bosim etarlicha past boʻlib, geliy va temir kabi anʼanaviy yadrolar bir-biridan mustaqil ravishda mavjud boʻlishi mumkin va ularning yadrolarining oʻzaro Coulomb itarishi tufayli birga ezilmaydi[5]. Yadroda bosim shunchalik kattaki, bu Kulon repulsiyasi alohida yadrolarni qoʻllab-quvvatlamaydi va nazariylashtirilgan kvark-glyuon plazmasi kabi oʻta zich moddalarning baʼzi shakllari mavjud boʻlishi kerak.
Protonlarning kichik populyatsiyasining mavjudligi yadroviy makaron hosil boʻlishi uchun juda muhimdir. Protonlar va neytronlar orasidagi yadroviy tortishish ikki proton yoki ikkita neytronning yadroviy tortishishidan kattaroqdir. Neytronlar anʼanaviy atomlarning ogʻir yadrolarini protonlarning elektr itarilishiga qarshi barqarorlashtirish uchun qanday harakat qilgani kabi, protonlar makaron fazalarini barqarorlashtirish uchun harakat qiladi. Protonlarning elektr itarilishi, yadrolar orasidagi tortishish kuchi va yulduzning turli chuqurlikdagi bosimi oʻrtasidagi raqobat yadro makaronining paydo boʻlishiga olib keladi.
Fazalar
tahrirYadro makaron neytron yulduzda kuzatilmagan boʻlsa-da, uning fazalari neytron yulduzlarning ichki qobigʻida mavjud boʻlib, sirtdagi anʼanaviy materiya va yadrodagi oʻta zich materiya oʻrtasida oʻtish hududini tashkil qiladi. Barcha fazalar heterojen zaryad taqsimoti bilan amorf boʻlishi kutilmoqda[2]. Ushbu oʻtish hududining tepasiga qarab, bosim etarlicha katta boʻlib, anʼanaviy yadrolar ancha kattaroq yarim sharsimon toʻplamlarga kondensatsiyalanadi. Bu shakllanishlar oʻnlab va yuzlab nuklonlar orasida oʻzgarishi mumkin boʻlgan yuqori neytron miqdori va kattaligi tufayli yulduzdan tashqarida beqaror boʻladi. Ushbu yarim sferik faza gnocchi fazasi sifatida tanilgan.
Yer qobigʻining chuqur qatlamlarida kutilganidek, gnokki fazasi siqilganda, gnokkidagi protonlarning elektr itarishi alohida sferalarning mavjudligini taʼminlash uchun toʻliq etarli emas va ular uzun tayoqchalarga eziladi, bu esa: uzunligiga qarab, minglab nuklonlarni oʻz ichiga olishi mumkin. Ushbu rodlar spagetti fazasi sifatida tanilgan. Keyinchalik siqilish spagetti fazasi novdalarining birlashishiga va lazanya fazasi deb ataladigan yadroviy materiya varaqlarini hosil qiladi. Lazanya fazasining keyingi siqilishi tashqi yadroning bir xil yadroviy moddasini beradi. Ichki qobiqqa chuqurroq kirib borar ekan, yadro makaronidagi bu teshiklar silindrsimon boʻlib, baʼzilari bukatini fazasi yoki antispagetti fazasi deb ataladi, tarqoq sharsimon teshiklarga aylanadi, ularni Shveysariya pishloq bosqichi deb atash mumkin. Yadrolar qobiq va yadro interfeysida yoʻqolib, yulduzning neytron suyuq yadrosiga oʻtadi.
Odatda 1,4 neytron yulduzi uchun quyosh massalari (M☉) va 12 km radiusda, qobiqdagi yadroviy makaron qatlami 100 m ga yaqin boʻlishi mumkin qalinlikda va taxminan 0,01 massaga ega M☉. Massa jihatidan bu neytron yulduzi qobigʻining muhim qismidir[6][7].
Manbalar
tahrir- ↑ Caplan, M. E.; Schneider, A. S.; Horowitz, C. J. (24 September 2018). "Elasticity of Nuclear Pasta". Physical Review Letters 121 (13): 132701. doi:10.1103/PhysRevLett.121.132701. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.132701. Qaraldi: 26 August 2021.Yadroviy makaron]]
- ↑ 2,0 2,1 Pons, José A.; Viganò, Daniele; Rea, Nanda (2013). "Too much "pasta" for pulsars to spin down". Nature Physics 9 (7): 431–434. doi:10.1038/nphys2640.
- ↑ Reagan. „Visualizations of Nuclear Pasta“. Advanced Visualization Lab, Research Technologies, Indiana University. 2020-yil 4-aprelda asl nusxadan arxivlangan. Qaraldi: 2013-yil 28-iyun.
- ↑ Nuclear Physics Panel. Nuclear Physics. National Academies Press, 1 January 1986 — 111–-bet. ISBN 978-0-309-03547-7.
- ↑ Beskin, Vasilii S. (1999). "Radio pulsars". Physics-Uspekhi 42 (11): 1173–1174. doi:10.1070/pu1999v042n11ABEH000665.
- ↑ Peter Höflich. Cosmic Explosions in Three Dimensions: Asymmetries in Supernovae and Gamma-Ray Bursts. Cambridge University Press, 16 December 2004 — 288–-bet. ISBN 978-1-139-45661-6.
- ↑ Yakovlev, D. G. (2015). "Electron transport through nuclear pasta in magnetized neutron stars". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 453 (1): 581–590. doi:10.1093/mnras/stv1642.