¿Puede una colisión con una estrella de neutrones hacer un planeta a través del método can-o-snakes?

De manera simplista, una estrella de neutrones es un cuerpo celeste con una enorme masa aplastada en un pequeño volumen. Esa fuerza aplastante es la gravedad y el resultado, uno podría pensar, son átomos empaquetados mucho más juntos de lo que quieren estar.

Rumiación de fondo en forma de pregunta

¿Es una premisa verdadera o falsa que la condición de los átomos en ese punto no es permanente? Si sacas una taza de materia de estrella de neutrones y la arrojas a una gran distancia lejos de la estrella... ¿se expandiría a algo que se aproxime a su densidad original? (Sí... no muy diferente de abrir una lata de serpientes ).

la pregunta real

Suponiendo que esto sea creíble, ¿qué masa + fuerza se podría aplicar contra una estrella de neutrones para hacer que se rompa de modo que los escombros resultantes no vuelvan a juntarse rápidamente (rápidamente <= 100 000 años) sino que permitan que la masa se expanda, formando así planetas?

(Si esto funciona, sería una buena fuente de planetas rebeldes).

"Si sacas una taza de materia de estrella de neutrones y la arrojas a una gran distancia lejos de la estrella... ¿se expandiría a algo que se aproxime a su densidad original?" -- ¡Sí! En realidad, espera... podría explotar. Quizá dependa de lo rápido que suba el gradiente de gravedad. ¡Estaré atento a esta pregunta!
Hice una pregunta sobre algo relacionado con este Érase una vez en Astronomía.
"Esa fuerza aplastante es la gravedad y el resultado, uno podría pensar, son átomos mucho más apretados de lo que quieren": No, uno no puede pensar eso. No hay átomos en una estrella de neutrones: está hecha de neutronio ; de ahí el nombre.
@AlexP, la sección sobre estrellas de neutrones en el artículo al que se vinculó contradice eso. "El neutronio se usa en la literatura popular para referirse al material presente en los núcleos de las estrellas de neutrones (...). Este término se usa muy raramente en la literatura científica (...) Cuando se supone que el material del núcleo de la estrella de neutrones consiste principalmente en neutrones libres, en la literatura científica se suele denominar materia degenerada de neutrones".
@Renan: ¿No estamos en un sitio web que puede considerarse con seguridad "literatura popular"? De todos modos, el punto es que " las estrellas de neutrones están compuestas casi en su totalidad por neutrones", o al menos eso dice el hallazgo de todos los conocimientos.
@AlexP buenos puntos allí, ahora estoy de acuerdo contigo.
"la condición de los átomos" - ¿qué átomos? Ya no hay átomos .
@Mołot, entonces, ¿qué sucede? ¿Es estable el material? Si una parte se retira del pozo de gravedad, ¿qué sucede?
@JBH Escribiría una respuesta si lo supiera. Mi conjetura es que si elimina solo la parte de "iones y electrones", tendrá muchas dificultades para mantenerlos juntos: se repelerían entre sí eléctricamente en lugar de atraerse gravitacionalmente. Ahora no puedo resolver los detalles a un nivel satisfactorio. Casarse mañana.
@Mołot... ¡Mazel'tov! ¡Mis felicitaciones a usted y su familia por su matrimonio! (Por otro lado... ¿qué diablos estás haciendo aquí? 😁)
El día de tu boda vendrá y se irá, pero que tu amor crezca para siempre. Hay mucha energía involucrada en sacar neutronio del pozo de gravedad de una estrella de neutrones. Me imagino que la respuesta estaría al filo de la navaja. Solo un poco de energía, destruye la estrella, demasiado poca, nada escapa.

Respuestas (6)

Quiero construir sobre las respuestas ya existentes:

En primer lugar, el estado de la materia en una estrella de neutrones es algo tan fuera de lo común como para asumir que se aplica el "sentido común". Está formado por partículas subatómicas que no forman átomos reales.

De hecho, se podría comparar la estrella de neutrones con las etapas iniciales del Big Bang, antes de que se formaran los átomos.

Ahora, si consigues recoger un polvo de neutrones lo suficientemente grande, ¿qué sucedería? Mathaddict afirma que explotaría; No estoy tan seguro, pero lo más interesante es que los neutrones aislados tienen una vida media de 14 minutos y 42 segundos en un proceso que producirá un protón, un electrón y un antineutrino.

¿Y qué es un protón + un electrón? Un átomo de hidrógeno. Tal vez algunos de los protones se combinarían con neutrones (aún no convertidos) para formar deuterio, o incluso helio al combinarse con otros protones, pero eso es básicamente todo lo que obtendrías de él (nuevamente, la comparación con el Big Bang).

Ahora, la pregunta final sería si 100,000 años serían suficientes para construir un gigante gaseoso (el único tipo de planeta que podrías obtener) solo con hidrógeno y helio. Me falta mucho en este aspecto, pero dudo que -aun contando que la existencia de otros elementos en el sistema solar pueda provocar movimientos gravitatorios que aumenten las posibilidades de que el gas se concentre- 100.000 años serían suficientes.

Sin embargo, una posibilidad distante sería si la nube de gas fuera atravesada por algún planeta ya existente que sirviera como un "núcleo" para "aspirar" todo el gas a su alrededor. E incluso en este caso, no estoy seguro de que después de 100.000 revoluciones obtengas poco más que una "roca con mucho hidrógeno a su alrededor" y no un verdadero gigante gaseoso.

De la página vinculada de Wikipedia, "Una minoría muy pequeña de desintegraciones de neutrones (alrededor de cuatro por millón) son las llamadas "desintegraciones de dos cuerpos (neutrones)", en las que se producen un protón, un electrón y un antineutrino como de costumbre, pero el electrón no logra obtener los 13,6 eV de energía necesarios para escapar del protón (la energía de ionización del hidrógeno) y, por lo tanto, simplemente permanece unido a él, como un átomo de hidrógeno neutro (uno de los "dos cuerpos"). El resto se dispersa a velocidades relativistas; probablemente más que la velocidad de escape de la estrella de neutrones
Los neutrones en este caso son cualquier cosa menos aislados. La copa llena de neutrones es esencialmente un solo átomo con una masa atómica muy alta y muy poca carga. Lo único que mantenía estable esa materia era la gravedad de la estrella.
Gran parte de la materia de la estrella de neutrones cerca de la superficie no es tan densa como un núcleo atómico, pero a medida que desciende, las partículas se aplastan cada vez más. Como tal, encontrará grupos de neutrones de cualquier tamaño posible a medida que desciende. Los neutrones no se repelen entre sí de forma natural, por lo que estos grupos de neutrones pueden permanecer estables mientras los levantas hasta que algunos neutrones comienzan a descomponerse en protones, convirtiéndolos en núcleos atómicos posiblemente pesados. Por lo tanto, el resultado no será necesariamente hidrógeno casi puro, sino que también puede contener cosas como el oro.

Para que esto suceda, necesitas que la estrella de neutrones sea golpeada por algo que no se fusione con ella. Buenos candidatos son un estallido de rayos gamma de cerca, u otra estrella de neutrones que pasa.

La velocidad de escape de las estrellas de neutrones está en el rango relativista... La mayor parte de la masa retrocederá. Cualquier masa que se pierda dejará el sistema a una velocidad cercana a la de la luz. Tal masa puede reformarse como planetas rebeldes que abandonan la galaxia, especialmente si salen del plano de la galaxia.

En cuanto a la estrella, en realidad se expandirá a partir de la masa perdida, porque se reducirá la presión degenerada sobre ella. Una vez que haya perdido suficiente masa, volverá a ser una pequeña estrella regular, muerta o moribunda. En este punto, las velocidades de escape serán mucho más bajas, y algunos escombros pueden reformarse como planetas gaseosos a su alrededor.

Para la comprensión lego que tengo de las estrellas de neutrones, se crean una vez que la gravedad es lo suficientemente fuerte como para superar la presión de degeneración que mantiene separados a los nucleones en el núcleo atómico convencional. Por lo tanto, cada átomo colapsa en más y más neutrones cuanto más se acerca al centro de la estrella.

De esto se deduce que cualquier sustancia que se aventure sobre o dentro de una estrella de neutrones estaría sujeta a la misma presión, colapsando también en neutrones.

Así que esto prácticamente descarta cualquier medio basado en materia (cucharas y similares, explosivos, etc.)

Para superar la atracción gravitatoria de una estrella de neutrones se podría utilizar un agujero negro, que es el siguiente paso en el nivel de monstruosidad cósmica. Sin embargo, me temo que sería más fácil para un camello atravesar una estrella de neutrones que para un dromedario escapar de un agujero negro .

Suponiendo que uno pueda controlar cuidadosamente la posición del agujero negro con respecto a la estrella de neutrones, de modo que se mantenga después del límite de Roche y pueda disgregarse pero no caer en el agujero negro.

Sin embargo, me temo que la liberación repentina de la presión daría como resultado una explosión energética provocada por la fuerza débil. Esto podría ser una bomba fuerte fantástica , pero no para un planeta. (como referencia visual, los minerales recolectados en las profundidades de la corteza terrestre también tienden a explotar debido a la liberación repentina de presión, y no se enfrentan a una fuerza fuerte en absoluto)

en.wikipedia.org/wiki/Neutron_star#/media/… - no solo neutrones... Aparte de eso, esto se ve bastante bien.

Esas son bastantes preguntas. Creo que es mejor tomarlos uno a la vez.

  1. ¿Es permanente la condición de los átomos? Primero, no son átomos en absoluto, en una estrella de neutrones, realmente no tiene sentido hablar de átomos. Luego, permanente (en cuanto al estado de la materia), en el contexto de quitar algo de la estrella y la gravedad manteniéndola en ese tipo de estado, no, no es permanente.
  2. Si le quitaras una taza a la estrella (sin importar cómo), ¿se expandiría a algo que se aproximara a su densidad original? Primero, ¿se expandiría? Sí, se expandiría en una explosión muy grande (debido a la fuerza nuclear débil) en la que se liberaría tanta energía que no formaría un planeta en absoluto, solo una explosión gigante de energía exótica. materia en constante descomposición y causando más explosiones a medida que se descompone. En segundo lugar, no está claro qué quiere decir con su densidad original, si tuviera que recolectar todos los fragmentos explotados de la explosión después de que todo se enfrió, tendría una densidad cercana a la de la materia regular (supongo que con eso mucha energía, sería principalmente hidrógeno, pero no creo que sea posible saberlo).
  3. ¿Cómo sacar esta masa de la estrella de neutrones golpeándola con algo? Cualquier método que tenga suficiente energía para romper la estrella de neutrones y quitarle pedazos, también proporcionaría a la estrella suficiente energía para romperse por completo. Tendrías que inventar algún tipo de método imaginario para hacer esto y evitar los problemas asociados con la masa explosiva para que esto forme un planeta de la manera que describiste.

¿Es una premisa verdadera o falsa que la condición de los átomos en ese punto no es permanente? Por lo que sabemos, sí, es cierto.

Si sacas una taza de materia de estrella de neutrones y la arrojas a una gran distancia lejos de la estrella... ¿se expandiría a algo que se aproxime a su densidad original? No es probable (nuevamente, hasta donde sabemos).

Suponiendo que esto sea creíble, ¿qué masa + fuerza se podría aplicar contra una estrella de neutrones para hacer que se rompa de modo que los escombros resultantes no vuelvan a juntarse rápidamente (rápidamente <= 100 000 años) sino que permitan que la masa se expanda, formando así planetas? Casi cualquier cosa con masa moviéndose a velocidades relativistas y golpeando en el ángulo correcto.

Comparo esto con las teorías de formación del planeta Mercurio. Mercurio tiene una composición de elementos inusual, en comparación con lo que se espera en la mayoría de los métodos de creación planetaria conocidos. Una teoría predominante, durante un tiempo, fue que Mercurio se había formado originalmente 'normalmente', pero luego tuvo una colisión frontal con otro objeto del tamaño de un planeta, lo que provocó que los elementos aparentemente faltantes del manto del planeta se vaporizaran y fueran arrastrados por el viento solar. Pero esta teoría de la "colisión frontal" no tuvo en cuenta algunos de los materiales que aún estaban en la superficie del planeta, que también deberían haberse vaporizado y volado, y no tuvo en cuenta las piezas de los dos planetas que deberían luego comienzan a orbitar el Sol, pero no lo hacen. Así que la teoría se ajustó a un 'golpe de refilón' en lugar de una colisión frontal.

Ahora bien, si tal colisión hubiera tenido lugar más lejos del sol, los escombros no habrían sido absorbidos tan fácilmente por el sol. Y esto es en realidad lo que se considera ampliamente como el método a partir del cual se formaron la Tierra y la Luna. La Tierra (en lugar de Mercurio) fue impactada por algo, pero esta vez (la mayoría de) los escombros no fueron absorbidos por el Sol, sino que algunos cayeron de nuevo a la Tierra, algunos formaron la Luna y algunos volaron hacia quién sabe. -donde.

Ahora tenemos la base para la colisión de estrellas de neutrones. Algo lo golpea, y es muy grande y se mueve muy rápido, o no es tan grande y se mueve MUY rápido.

Se cree que las estrellas de neutrones tienen entre 1,4 y 3 masas solares. Más grandes y se convierten en agujeros negros, y más pequeños y no se formarían en primer lugar. Sin embargo, teóricamente pueden ser tan pequeños como poco más de 1 masa solar y aún así mantener suficiente gravedad para evitar convertirse en una explosión nuclear que rivalice con una supernova.

Entonces, si desea volver a formar este sistema estelar desde cero, entonces es una colisión frontal, la estrella de neutrones se convierte en protones (en su mayoría), y tiene una nueva nube de proto-estrellas, y acumulación estelar y planetaria. comenzar de nuevo.

Si desea que la estrella de neutrones permanezca, entonces es un golpe oblicuo, se desprende una gran parte, pero una cantidad lo suficientemente pequeña como para que la estrella principal tenga suficiente gravedad para seguir siendo una estrella de neutrones. El trozo roto se convierte en protones (principalmente), ya que no tiene suficiente gravedad para evitarlo, y tienes un disco de acreción alrededor de una estrella de neutrones, que puede usarse para formar planetas. También se cree que las estrellas de neutrones tienen una "corteza" de elementos pesados, no superficies puras de "neutronio", por lo que incluso podrían formar planetas rocosos.

Si desea que la estrella de Neutrones original permanezca, pero vuelva (más o menos, 'inmediatamente') a algún otro tipo de estrella más 'normal'... lo siento, no hay forma de hacerlo sin agitar mucho más las manos. de lo que ya he hecho aquí.

Un impacto completo y directo de una estrella de neutrones con un agujero negro del tamaño correcto debería ser suficiente para dispersar prácticamente toda la corteza de la estrella de neutrones en el espacio vacío. No sobrevivirás a este tipo de evento en ningún planeta de la vecindad galáctica, pero la nube de escombros será rica en elementos pesados.

El truco es que el agujero negro sea lo suficientemente rápido y pesado como para tomar una fracción considerable de la masa de la estrella de neutrones fuera del sistema y nunca regresar. Dado que el diámetro del agujero negro será mucho menor que el de la estrella de neutrones, aunque el agujero negro es mucho más pesado, la corteza de la estrella de neutrones simplemente no tendrá tiempo para reaccionar realmente al agujero negro que se aproxima hasta después de la colisión. se acabó.

La nube estará caliente inmediatamente después del golpe. Irradiará increíblemente brillante y comenzará a expandirse inmediatamente. Sin embargo, a medida que se expande, también se enfriará, y como comenzó muy, muy denso, partes de él podrían volver a colapsar en cuerpos celestes del tamaño de un planeta. Esto se verá favorecido por las asimetrías provocadas por la propia colisión.

Los planetas resultantes muy probablemente serán planetas rocosos, quizás incluso con núcleos metálicos. Una estrella de neutrones contiene grupos de neutrones de todos los tamaños, que se descompondrán en todo tipo de átomos, incluidas las variantes muy pesadas.