¿Minería de estrellas de neutrones?

Suponga que desea extraer material de una estrella de neutrones y eventualmente desarmarla por completo. Presumiblemente, estaría extrayendo elementos pesados ​​​​de la corteza y esperando que la materia degenerada de neutrones debajo se descomprima y sufra una descomposición beta, volviendo a elementos pesados ​​más normales a medida que avanza. Tal vez necesite el material para construir billones de hábitats espaciales, o unos cientos de planetas rocosos de repuesto o algo así.

¿Cuál sería el medio más fácil y plausible de lograr esto usando tecnología previsible ? Está permitido asumir cualquier condición necesaria sobre el entorno preexistente o característico de la estrella en particular, como que la estrella de neutrones debe ser parte de un sistema binario con otro objeto específico, o que debe tener planetas preexistentes, pero menos y las condiciones previas más débiles son, por supuesto, mejores.

Has etiquetado esta pregunta como "ciencia dura". Eso significa que está solicitando citas científicas, cálculos detallados y similares. ¿Realmente quiere decir "basado en la ciencia", en el sentido de que desea una respuesta que sea lo más plausible científicamente posible?
@JohnDallman Se agradecerían cálculos y citas detallados.
Estoy un poco confundido por la combinación de los términos "tecnología previsible" y "minería de estrellas de neutrones" en una publicación con la etiqueta "Ciencia dura". Estoy bastante seguro de que estamos sólidamente en el ámbito de hablar de sistemas hipotéticos, no de sistemas plausibles. Cualquier explicación probablemente necesitaría involucrar algo como sistemas de masa negativa o dispositivos capaces de mover sistemas solares con una masa equivalente a velocidades relativistas. Hipotéticamente, seguro. Tecnología futura plausible - no.
@GrinningX ¿Podría usar un impactador relativista (mucho más pequeño que un sistema solar) para despegar más masa de la que hay en el propio impactador? ¿Podría usar un enjambre de Nicoll-Dyson alrededor de una estrella compañera cercana para evaporar o despegar material, o para hacer girar el NS (según la respuesta de Swier) con presión de luz diferencial hasta que se rompa? No lo sé, de ahí la pregunta, pero si funcionaran, todos serían tecnología previsible, ya que no requieren ninguna física nueva, solo muchos recursos e ingeniería, y se pueden hacer cálculos para validar su plausibilidad física.
Teniendo en cuenta la redacción de su pregunta, parece que en realidad no está interesado en el neutronio, solo en el hierro y todo eso en la corteza. ¿Es correcta esta lectura?
@NoName Eso es correcto. No consideraría que el neutronio no estabilizado gravitacionalmente sea una tecnología plausible y previsible. ¡Sin embargo, estaría feliz de estar equivocado si alguien encuentra una forma de extraer neutronio!
Cada vez que veo una pregunta que involucra estrellas de neutrones de esta manera, estoy tentado a comentar que no conocemos muy bien la ecuación de estado de las estrellas de neutrones (¡aunque es un tema de investigación candente!). Quiero decir, ciertamente hay ideas estructurales cualitativas bien aceptadas, y no es tan difícil encontrar algunos modelos matemáticos, pero siento que una respuesta realmente asombrosa requeriría un conocimiento científico que aún no tenemos.
Entonces, ¿por qué necesitas tantos neutrones?
@ user6760 No lo haces. Necesita los elementos pesados ​​en los que se descompondrá el neutronio despresurizado, por ejemplo, para construir trillones de hábitats espaciales, o planetas artificiales, o cualquier otra cosa que desee que no pueda hacer con hidrógeno y helio.
Supongamos que logró "recoger" 1 cucharada de "neutronio" e instantáneamente "teletransportarlo" a su bahía de carga, en segundos se expande (nivel de supernova) y desencadena una reacción en cadena, el neutrón se descompone en protón, electrón y antineutrino (indetectable y generalmente partículas inofensivas). En resumen, ¡mueres!
@ user6760 Entonces es mejor que te limites a teletransportar el hierro fuera de la corteza y dejar el neutronio solo, o teletransportarlo lo suficientemente lejos de las áreas habitadas para evitar matar a alguien, y recolectar las piezas después de que se descomponga.
Lo siento, hice la pregunta equivocada antes, déjame reformular: entonces, ¿necesitas tantos iones de hidrógeno?
Hizo una edición provisional para reemplazar la ciencia dura con la basada en la ciencia.
De la respuesta en physics.stackexchange.com/questions/195951/… parece que efectivamente perderá alrededor del 20% de su masa en el equivalente de energía utilizado solo para sacarlo del pozo de gravedad. Entonces, si su proceso es no es muy eficiente, entonces puede terminar con una pérdida neta de masa, es decir, fusiona 1 tonelada de hidrógeno en 993 kg de helio, pero la energía resultante solo puede extraer 5 kg de material de la estrella de neutrones.

Respuestas (3)

Las estrellas de neutrones son demasiado extremas para que cualquier forma de materia que consista en múltiples átomos se acerque y viva para contarlo. Así que la minería convencional está descartada.

Esto nos deja de alguna manera rompiendo una estrella de neutrones desde muy lejos, lo que en realidad es más plausible de lo que cabría esperar:
si encuentra una estrella de neutrones que gira extremadamente rápido , podría alimentarla con mucha masa. Esto aumentaría aún más su velocidad angular. Si el giro alcanza alrededor de 1500 revoluciones por segundo, se predice que la estrella de neutrones se romperá.
También se predice que las estrellas de neutrones con tanto espín perderán su momento angular debido a las ondas gravitacionales más rápido de lo que ganan a través de la acreción. Pero como probablemente esté rompiendo la estrella de neutrones bastante rápido (es decir, no en escalas de tiempo cosmológicas), esto no debería ser un problema.

La etiqueta de "ciencia dura" se toma muy en serio. ¿Puede respaldar lo que dice con matemáticas o evidencia empírica atribuida?

Tratar con neutronio tiene algunas consecuencias bastante sorprendentes, como que se convierte en un explosivo masivo cuando se libera de la inmensa presión gravitatoria que lo mantiene unido. Además, el ambiente alrededor de las estrellas de neutrones es bastante dramático. Hay inmensos campos magnéticos , haces de partículas cargadas provenientes de los polos magnéticos y fuerzas de marea debido al inmenso campo gravitatorio concentrado en un área muy pequeña que te estiraría como un espagueti.

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Esquema del campo magnético y haces de partículas que rodean una estrella de neutrones

Por lo tanto, dejar su lonchera y entrar en el lugar de trabajo en la mina de neutronio será bastante desafiante.

Dado que el neutronio se mantiene unido y estabilizado por el intenso campo gravitatorio de la estrella de neutrones, deberá contrarrestar la atracción gravitacional de la estrella, pero de alguna manera mantener el neutronio comprimido de manera utilizable. Lamentablemente, la mejor manera de destruir una estrella para recuperar elementos a granel del núcleo es detonar una supernova de tipo 2, pero eso requiere que las reacciones de fusión nuclear en la estrella suban por la curva de energía de unión del hidrógeno al hierro. Una vez que ya no hay energía de fusión del núcleo (el hierro no libera energía de la fusión ni de la fisión), el resto de la estrella colapsa por la presión gravitacional y el núcleo implosiona. La estrella de neutrones podría ser el remanente del evento Supernova, por lo que no hay energía disponible para romper la estrella.

Esto significa que se debe aplicar energía externa, y dado que la energía gravitatoria de una estrella es tan inmensa, la energía requerida para superar esto debe ser al menos igual a la energía de enlace gravitacional, e idealmente mayor para permitir que el material se libere. del lugar de trabajo. La única forma plausible sería estrellar otra estrella de neutrones contra la estrella minada a alta velocidad, o acercar la estrella de neutrones lo suficiente a un agujero negro para que la energía gravitatoria del agujero negro desgarre la estrella de neutrones, donde el neutronio luego gira en espiral hacia el disco de acreción. (Cómo recuperar el neutronio de allí es un ejercicio para el lector....)

El otro problema realmente no tiene solución con la física conocida o plausible. El neutronio se descompondrá porque no hay una fuerza nuclear fuerte que los una y la energía gravitacional que los mantenía unidos y estables se ha eliminado. Los neutrones decaerán rápidamente según el enlace inicial, y habrá un resplandor de energía a medida que los neutrones se conviertan en un protón y un electrón:

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decaimiento de neutrones

Entonces, tal vez el mejor consejo para los aspirantes a industriales es dejar las estrellas de neutrones dormidas...

No hay tecnología conocida para hacerlo, así que voy a tener que engañarme un poco con la etiqueta de ciencia dura. Para lo que tengo en mente necesitarás algún tipo de proyector de gravedad:

1) Hacer girar la estrella de neutrones tanto como sea práctico.

2) Usa tu proyector de gravedad para levantar un poco de material del ecuador.

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