Estrellas de Neutrones:

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Santiago Quiroga Saavedra
hace 6 años
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1 Estrellas de Neutrones: Física extrema en el Universo Ricardo Heras Preparatoria Abierta-SEP

2 LAS MISTERIOSAS VELOCIDADES DE LOS PULSARES Después de brillar por millones de años, algunas estrellas gigantes colapsan gravitacionalmente y en fracción de segundos se desintegran. Un producto notable de esta desintegración es una ESTRELLA DE NEUTRONES. Aquí platicaré de las estrellas de neutrones y en particular sobre sus enigmáticas velocidades de traslación, que promedian alrededor de 500 km/s.

3 Las estrellas de neutrones nacen de eventos catastróficos conocidos como supernovas La energía liberada en la explosión es de ergs bombas atómicas

4 Supernovas

Si se analizan cuidadosamente los pronósticos concernientes al emperador, la interpretación es la siguiente:

5 SN 1054: el Cangrejo El 17 agosto de 1054, el astrólogo del imperio chino Yang Wei escribió: Observé modestamente que una estrella nueva apareció. Arriba tiene una débil incandescencia amarilla. Si se analizan cuidadosamente los pronósticos concernientes al emperador, la interpretación es la siguiente: el hecho que la estrella forastera no rebase a Pi y a su brillo, significa que el emperador es una persona de gran valor y dignidad.

6 Wei descubrió a Crab!

En marzo de 1574 su brillo había disminuido

7 Año 1572 El 11 de noviembre de 1572 una supernova fue observada por el astrónomo danés Tycho Brahe. En ese entonces era más brillante que Venus. En marzo de 1574 su brillo había disminuido de nuevo y ya no se veía a simple. A esta supernova se le conoce como Nova Tycho.

8 Año 1604 En octubre de 1604 el astrónomo alemán Johannes Kepler observó una supernova. El estudio que hizo sobre ella fue tan extenso que posteriormente se la conoció por su nombre.

9 Año 1934 En 1934, Walter Baade y Fritz Zwicky propusieron la idea teórica de que una estrella de neutrones debería emerger de una supernova

10 Año 1967 En 1967, Jocelyn Bell y Antony Hewish descubrieron la existencia de estrellas de neutrones mientras buscaban quasares!

12 SN 1987: Vela

13 Después de 40 años desde su descubrimiento se han encontrado más de 2000 estrellas de neutrones. Hoy en día la astrofísica de estrellas de neutrones es ampliamente investigada en todo el mundo y es uno de los campos más prometedores de la astrofísica. También ha contribuido fuertemente para el desarrollo de la radio astronomía instrumental Australian Telescope National Facility

14 Un remanente estelar debido al núcleo colapsado de una estrella gigante después de agotar su combustible nuclear y explotar como una supernova. Radio 10 km Masa 1.4 masas solares Densidad g/cm 3 (densidad nuclear)

15 El Teorema de Pines Sección 1.5 del libro Neutron Stars: equation of state and structure (P. Haensel) «Las estrellas de neutrones son súper-estrellas» Demostración: Las estrellas de neutrones son súper-densas, súper-rotantes, súper-magnéticas, súper-conductoras, súper-aceleradoras de partículas,. súper-veloces!! Por lo tanto son súper-estrellas

La velocidad espacial es mucho mayor que la velocidad la estrella progenitora, entonces parece que

16 LAS ENIGMATICAS VELOCIDADES DE LOS PULSARES De acuerdo al catálogo de pulsares ATNF el promedio de sus velocidades espaciales es de 450 km/s. 10 de éstos arriba de 1000 km/s! La velocidad espacial es mucho mayor que la velocidad la estrella progenitora, entonces parece que la estrella neutrones recibió un adicional impulso inicial cuyo orige es un misterio en la física de las estrellas de neutrones

17 Pulsar Kicks: Pero cúal es su origen? Cua

18 Basic assumptions in the Birth-ultrafast-magnetic-field-decay model: During its birth process a neutron star experiences: 1. An increase of its period from the initial value P 0 to the current value P s (a change of rotational energy) 2. An exponential decay of its magnetic field from the initial value B 0 to the current surface value B s (a change of radiative energy) 3. An increase of its space velocity from the initial value V 0 to the current value V (a change of kinetic energy)

19 Basic assumptions 4. These birth energy changes are connected by where and are the radius and mass of the neutron star; the speed of light and the characteristic time of the exponential field decay and the initial velocity is taken to be zero. According to the green formula, the radiation loss and increase of kinetic energy are both at the expense of rotational energy. [A similar equation but with a different radiative term is the basis of the Rocket Model proposed by Harrison ad Tademaru, ApJ, 201, 447 (1975), See Eq. (12)]

Implications of the model: For the Crab pulsar the equation yields if and For the magnetar J1809-1943 the equation gives if and For the IMSP B1257+12 the equation yields if and The

20 Implications of the model: For the Crab pulsar the equation yields if and For the magnetar J the equation gives if and For the IMSP B the equation yields if and The characteristic time is consistent with the idea that all neutron stars are born with magnetic fields in the range of and initial periods in range The time physical kick is the shortest theoretical time for a

21 Implications of the model.. From the exponential law and It follows that is the time decay from to. For field decays from one to eight orders of magnitude one has and therefore indicating an ultrafast magnetic field decay! With the energy conversion takes the form This formula is the fundamental equation of the birthultrafast-magnetic-field-decay model of neutron stars

22 Implications of the model.. From the exponential law and It follows that is the time decay from to. For field decays from one to eight orders of magnitude one has and therefore indicating an ultrafast magnetic field decay! With the energy conversion takes the form This formula is the fundamental equation of the birthultrafast-magnetic-field-decay model of neutron stars

23 According to the red formula, the radiation loss and increase of kinetic energy are both at the expense of rotational energy. (i) All neutron stars are born with magnetic fields in the range of and initial periods in th range of. Neutron stars are born with magnetic fields of magnetars and periods of millisecond pulsars (ii) Very tiny fractions of second after their formation, neutron stars display their current periods and magnetic fields.

24 Inicial accelerations Taking into account that the process is ultrafast the speed can be approximated by which can be used together with the green ad reed formulas to obtain the birth acceleration The birth acceleration is determined by the initial period and magnetic field: P 0 and B 0 and the current period and magnetic field: P s and B s

25 Predicciones del modelo:

26 The birth accelerations of neutron stars are in the range of These initial accelerations occuring in the interval of They explain the enigmatic (observed) High Velocities of Neutron Stars

27 Gracias por su tiempo! website:

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