Astronomia senza telescopio - Stellar Quakes and Glitches

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Si pensa che la crosta superiore di una stella di neutroni sia composta da ferro cristallizzato, possa avere altezze centimetriche e sperimentare occasionali "terremoti di stelle" che potrebbero precedere ciò che è tecnicamente noto come un problema tecnico. Questi glitch e il successivo periodo di recupero post-glitch possono offrire una visione della natura e del comportamento del nucleo superfluido delle stelle di neutroni.

Gli eventi che hanno portato a un terremoto di stelle di neutroni vanno in questo modo. Tutte le stelle di neutroni tendono a "ruotare" durante il loro ciclo di vita, poiché il loro campo magnetico applica i freni alla rotazione della stella. I magnetar, con campi magnetici particolarmente potenti, sperimentano una frenata più potente.

Durante questo processo dinamico, due forze in conflitto operano sulla geometria della stella. La rotazione molto rapida tende a spingere fuori l'equatore della stella, rendendolo uno sferoide oblato. Tuttavia, anche la potente gravità della stella sta lavorando per rendere la stella conforme all'equilibrio idrostatico (cioè una sfera).

Quindi, mentre la stella gira, la sua crosta - che secondo quanto riferito è 10 miliardi di volte la forza dell'acciaio - tende a deformarsi ma non a spezzarsi. Potrebbe esserci un processo come uno spostamento tettonico di placche crostali - che creano "montagne" alte solo pochi centimetri, anche se da una base che si estende per diversi chilometri sulla superficie della stella. Questa instabilità può alleviare alcuni degli stress che la crosta sta vivendo, ma, man mano che il processo continua, la tensione si accumula fino a quando "cede" all'improvviso.

Il crollo improvviso di una montagna alta 10 centimetri sulla superficie di una stella di neutroni è considerato un possibile evento candidato per la generazione di onde gravitazionali rilevabili, sebbene questo non sia ancora stato rilevato. Ma, ancora più drammaticamente, l'evento del terremoto può essere accoppiato con - o forse persino innescato da - un riaggiustamento nel campo magnetico delle stelle dei neutroni.

Può darsi che lo spostamento tettonico dei segmenti crostali funzioni per "avvolgere" le linee magnetiche di forza che sporgono oltre la superficie della stella di neutroni. Quindi, in un evento di terremoto, c'è un improvviso e potente rilascio di energia - che può essere il risultato del fatto che il campo magnetico della stella scende a un livello di energia più basso, mentre la geometria della stella si riadatta da sola. Questo rilascio di energia comporta un enorme lampo di raggi x e gamma.

Nel caso di una stella di neutroni di tipo magnetar, questo flash può mettere in ombra la maggior parte delle altre fonti di raggi X nell'universo. I flash magnetari emettono anche raggi gamma sostanziali, sebbene questi siano chiamati emissioni di raggi gamma morbidi (SGR) per distinguerli da esplosioni di raggi gamma più energici (GRB) derivanti da una serie di altri fenomeni nell'universo.

Tuttavia, "soft" è un po 'un termine improprio poiché entrambi i tipi di raffica ti uccideranno altrettanto efficacemente se sei abbastanza vicino. La magnetar SGR 1806-20 ha registrato uno dei più grandi eventi (SGR) registrati nel dicembre 2004.

Insieme al terremoto e allo scoppio delle radiazioni, le stelle di neutroni possono anche sperimentare un glitch - che è un aumento improvviso e temporaneo della rotazione della stella di neutroni. Questo è in parte il risultato della conservazione del momento angolare quando l'equatore della stella si risucchia un po '(il vecchio "pattinatore tira le braccia nell'analogia"), ma la modellazione matematica suggerisce che questo potrebbe non essere sufficiente per rendere pienamente conto dello spin up temporaneo 'associato a un glitch di una stella di neutroni.

González-Romero e Blázquez-Salcedo hanno proposto che un riaggiustamento interno nella termodinamica del nucleo superfluido possa svolgere un ruolo qui, in cui il glitch iniziale riscalda il core e il periodo post-glitch coinvolge il core e la crosta raggiungendo una nuova termica equilibrio - almeno fino al prossimo glitch.

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