Можно ли разорвать нейтронную звезду на части?

Я был вдохновлен этим вопросом по физике, а также этим вопросом прямо здесь, по астрономии. Нейтронные звезды тесно связаны друг с другом как нейтронно-вырожденное вещество. Они очень массивные и имеют сильное гравитационное поле. Можно ли разбить один на большие куски? Как бы вы это сделали?

Полученные ответы хороши и отвечают на мой вопрос; Я просто разъясню кое-что (основываясь на комментариях) для потомков.

Я бы определил «сломанный», как если бы из нейтронной звезды удалялось какое-то значительное количество массы, как в случае потери массы, как писал Митч Гошорн . Получающийся объект, однако, должен содержать значительное количество нейтронного вещества, то есть он должен в значительной степени сохранять свой прежний состав.

Это представляется теоретически возможным (в некоторой степени) благодаря экстремальным применениям рециркуляции для запуска массового сброса пульсаров.

Пульсары - это быстро вращающиеся нейтронные звезды, самый быстрый класс которых - миллисекундные пульсары. В настоящее время считается, что они увеличивают скорость вращения посредством аккреции, процесса, известного как утилизация . В одном исследовании « Рециркуляция пульсаров в миллисекундные периоды в общей теории относительности» (Кук и др.) Рассматриваются ограничения этого процесса.

Следующая диаграмма показывает их результаты:

В точке, где пунктирные линии встречаются с двумя графиками, вы можете увидеть уменьшение массы на этих уровнях энергии. Это связано с тем, что угловая скорость тела создает нестабильность, которая приводит к потере массы - по существу, масса на экваторе нашей нейтронной звезды сбрасывается от звезды из-за угловой скорости тела.

К сожалению, это не совсем легкий процесс.

Шкала времени обрастать требуемую массу покоя, ~ 0,1 М _☉ , на пределе эддингтоновской, ~ 10 ^-8 М _☉ год ^-1 , составляет ~ 10 ⁷ в год. Эта шкала времени в значительной степени нечувствительна к принятому ядерному уравнению состояния. Если другие астрофизические соображения требуют значительно более короткого временного масштаба, то описанный здесь простой сценарий рециркуляции должен быть изменен за пределы вариаций, рассмотренных в этой статье.

(Тем не менее, обратите внимание, что исследования здесь на самом деле пытаются избежать такой нестабильности, и они достигают этого, добавляя еще больше массы, так что тело может поддерживать еще большую скорость вращения, не сталкиваясь с нестабильностью. Кроме того, они пытаются создать миллисекундные пульсары, но нам не нужно делать это, поскольку они существуют естественным образом, поэтому мы могли бы сэкономить много времени, (очень осторожно) приблизившись к существующему миллисекундному пульсару )

Я не думаю, что это в точности распадется (несмотря на то, что Википедия использует именно это словоблудие для его описания), но это позволяет вернуть массу, которая была в одной точке нейтронной звезды. Конечно, есть вероятность, что наши теоретические разработчики нейтронных звезд, скорее всего, будут теми, кто положил эту массу на нейтронную звезду с самого начала. С другой стороны, это (надеюсь) выполняет задачу, не превращая объект в кварковую звезду или черную дыру.

Кук, ГБ; Шапиро, SL; Теукольский С.А. (1994). «Переработка пульсаров в миллисекундные периоды в общей теории относительности». Astrophysical Journal Letters 423: 117–120.

Одна из проблем заключается в том, что если вы разбиваете NS на слишком маленькие кусочки, гравитация каждого кусочка становится слабее, а при пониженном давлении он может больше не вырождаться. Минимальная масса нейтронной звезды составляет примерно 0,1 м.$_\odot$

Другая проблема состоит в том, что NS не является твердым внутри, поэтому концепция расщепления просто не применима. Сам центр подобен газу, а внешнее ядро ​​- жидкому. Таким образом, вы не можете очень хорошо разрезать его ножом, независимо от того, насколько он острый; точно так же, как ты не можешь расколоть звезду. Таким образом, хотя высокоэнергетический релятивистский пучок мог пробиться сквозь твердую кору, остальная часть НЗ мгновенно заживала.

Другая проблема состоит в том, что NS является самым плотным материалом, который мы знаем, поэтому для того, чтобы нанести ему какой-либо ущерб, потребуется более плотный материал NS (то есть более массивный). Но, если кто-то попытается разбить его или нажать на него NS, оба слиться в более массивную NS, которая может затем превратиться в черную дыру, если будет достигнут порог массы. Там может быть несколько кусков мусора, которые уходят, но опять же они мгновенно превращаются в газообразный водород.

Итак, я заключаю, что ответ на этот вопрос заключается в том, что это не может быть сделано с чем-либо известным сегодня.

Хотя есть простой способ полностью отменить NS. Процесс создания NS является обратимым процессом. То есть, если вы просто достаточно нагреваете NS, он становится невырожденным. В конце концов нейтроны распадаются и превращаются в водородную звезду.

На основании недавнего обнаружения GW170817 и множества других наблюдательных доказательств, кажется, что слияние нейтронных звезд - это один из способов получить массу от нейтронной звезды - возможно, десятые доли солнечной массы.

Существует также доказательство того, что выброшенный материал в результате столкновения является богатым нейтронами, по крайней мере, на начальном этапе, а затем образует богатые нейтронами ядра посредством r-процесса.

Невозможно иметь небольшие комочки стабильной материи нейтронной звезды. Для предотвращения распада нейтронов требуется высокая плотность (см. Https://physics.stackexchange.com/questions/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally-stable-neutron- st ) (теоретическая) минимальная масса для стабильной нейтронной звезды составляет порядка 0,1-0,2 массы Солнца, хотя ни одна не встречалась в природе.

Внешний край нейтронной звезды содержит очень плотно упакованные нейтроны, протоны и электроны. Я бы попробовал застрелить нейтронную звезду позитронами, чтобы столкнуться с электронами, создающими тепло и растущий положительный заряд. Комбинация тепла и положительного заряда и локализованного взрыва вещества-вещества (просто может) постепенно сбрасывают некоторую массу, несколько протонов тут и там, достигая скорости убегания. Это займет много времени, но это может сработать.

Но не забудьте отойти в сторону, когда звезда станет достаточно светлой и достигнет критической обратной величины предела Толмана-Оппенгеймера-Волкова, когда она могла и, вероятно, будет быстро де-нейтронно и быстро расширяться. Я думаю, что это может быть лучшим способом сделать это (хотя мне также нравится вращение, на которое он очень быстро отвечает).