The life cycle of a neutron star - David Lunney

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Allon Sasson

About once every century,

בערך כל מאה שנה,

a massive star somewhere in our galaxy

לכוכב מאסיבי היכן שהוא בגלקסיה

runs out of fuel.

נגמר הדלק.

This happens after millions of years of heat and pressure

זה קורה אחרי שמליוני שנים של חום ולחץ

have fused the star’s hydrogen

התיכו את המימן של הכוכב

into heavier elements like helium, carbon, and nitrogen— all the way to iron.

ליסודות כבדים יותר כמו הליום, פחמן, וחנקן -- כל הדרך עד ברזל.

No longer able to produce sufficient energy to maintain its structure,

כשהוא לא מסוגל יותר לייצר מספיק אנרגיה כדי לשמור על המבנה שלו,

it collapses under its own gravitational pressure and explodes in a supernova.

הוא קורס תחת הלחץ הכבידתי שלו ומתפוצץ בסופרנובה.

The star shoots most of its innards into space,

הכוכב משגר את רוב תוכנו לחלל,

seeding the galaxy with heavy elements.

ומזריע את הגלקסיה ביסודות כבדים.

But what this cataclysmic eruption leaves behind might be even more remarkable:

אבל אבל מה שההתפרצות הקטקליזמית הזו משאירה מאחור היא אולי אפילו יותר מיוחדת:

a ball of matter so dense that atomic electrons

כדור של חומר כל כך דחוס שאלקטרונים אטומיים

collapse from their quantum orbits into the depths of atomic nuclei.

קורסים מהמסלולים הקאוונטיים שלהם לתוך גלעין האטום.

The death of that star is the birth of a neutron star:

מות הכוכב הזה הוא לידתו של כוכב ניוטרונים:

one of the densest known objects in the universe,

אחד האובייקטים הכי דחוסים ביקום,

and a laboratory for the strange physics of supercondensed matter.

ומעבדה לפיזיקה המוזרה של חומר סופר דחוס.

But what is a neutron star?

אבל מה הוא כוכב ניוטרונים?

Think of a compact ball inside of which protons and electrons fuse into neutrons

חשבו על כדור דחוס בו פרוטונים ואלקטרונים ניתכים לניוטרונים

and form a frictionless liquid called a superfluid—

ויוצרים נוזל נטול חיכוך שנקרא סופר נוזל --

surrounded by a crust.

מוקף בקרום.

This material is incredibly dense –

החומר הזה הוא דחוס בצורה יוצאת דופן --

the equivalent of the mass of a fully-loaded container ship

שווה ערך למאסה של אוניית מכולות עמוסה לגמרי

squeezed into a human hair,

דחוס לתוך שערה אנושית,

or the mass of Mount Everest in a space of a sugar cube.

או המאסה של הר אוורסט בתוך קוביות סוכר.

Deeper in the crust, the neutron superfluid forms different phases

עמוק יותר בתוך הקרום, סופר נוזל הניוטרונים יוצר פאזות שונות

that physicists call “nuclear pasta,”

שפיזיקאים קוראים להן "פסטה גלעינית,"

as it’s squeezed from lasagna to spaghetti-like shapes.

כיון שהן נלחצות מצורת לזניה לספגטי.

The massive precursors to neutron stars often spin.

מה שקודם לכוכב ניוטרונים הרבה פעמים מסתובב.

When they collapse,

כשהם קורסים,

stars that are typically millions of kilometers wide

כוכבים שבדרך כלל ברוחב מליוני קילומטרים

compress down to neutron stars that are only about 25 kilometers across.

נדחסים לכוכבי ניוטרונים בקוטר של בערך 25 קילומטר.

But the original star’s angular momentum is preserved.

אבל המומנטום הזוויתי המקורי של הכוכב נשמר.

So for the same reason that a figure skater’s spin accelerates

אז מאותה סיבה שמחליקים אמנותיים מסתובבים מהר יותר

when they bring in their arms,

כשהם מכנסים את זרועותיהם,

the neutron star spins much more rapidly than its parent.

כוכבי ניוטרונים מסתובבים הרבה יותר מהר מקודמיהם.

The fastest neutron star on record rotates over 700 times every second,

כוכבי הניוטרונים המהירים ביותר מתועדים כמסתובבים כ 700 פעמים בשניה,

which means that a point on its surface whirls through space

מה שאומר שנקודה על פני השטח מסתובבת במרחב

at more than a fifth of the speed of light.

ביותר מחמישית ממהירות האור.

Neutron stars also have the strongest magnetic field of any known object.

לכוכבי ניוטרונים יש גם את השדה המגנטי החזק ביותר הידוע.

This magnetic concentration forms vortexes

הריכוז המגנטי הזה יוצר מערבולות

that radiate beams from the magnetic poles.

שמקרינות קרניים מהקטבים המגנטיים.

Since the poles aren’t always aligned with the rotational axis of the star,

מאחר והקטבים לא תמיד מיושרים עם ציר הסיבוב של הכוכב,

the beams spin like lighthouse beacons,

הקרניים מסתובבות כמו אלומות של מגדלור,

which appear to blink when viewed from Earth.

ונראים כאילו הם מהבהבים מכדור הארץ.

We call those pulsars.

אנחנו קוראים להם פולסארים.

The detection of one of these tantalizing flashing signals

הזיהוי של אחד מהאותות המפתים והמנצנצים האלה

by astrophysicist Jocelyn Bell in 1967

על ידי האסטרופיזיקאית ג'וסלין בל ב 1967

was in fact the way we indirectly discovered neutron stars

היתה למעשה הדרך בה גילינו לא ישירות כוכבי ניוטרונים

in the first place.

מלכתחילה.

An aging neutron star’s furious rotation slows over a period of billions of years

המהירות האדירה של כוכב ניוטרונים מזדקן מאיטה במשך מיליארדי שנים

as it radiates away its energy in the form of electromagnetic and gravity waves.

כשהוא מקרין החוצה את האנרגיה שלו בצורה של גלים אלקטרו מגנטיים וכבידתיים.

But not all neutron stars disappear so quietly.

אבל לא כל כוכבי הניוטרונים נעלמים כל כך בשקט.

For example, we’ve observed binary systems

לדוגמה, צפינו במערכות בינאריות

where a neutron star co-orbits another star.

בהן כוכב ניוטרונים מקיף במשותף כוכב אחר.

A neutron star can feed on a lighter companion,

כוכב ניוטרונים יכול להיזון משותפים קלים יותר,

gorging on its more loosely bound atmosphere

בולס על האטמוספירה הפחות דחוסה

before eventually collapsing cataclysmically into a black hole.

לפני שהוא קורס לבסוף באופן קטקליזמי לחור שחור.

While many stars exist as binary systems,

בעוד הרבה כוכבים קיימים כמערכות בינאריות,

only a small percentage of those end up as neutron-star binaries,

רק אחוז קטן מאלה מגיעים להיות זוגות בינאריים עם כוכבי ניוטרונים,

where two neutron stars circle each other in a waltz doomed to end as a merger.

בהם שני כוכבי ניטרונים מקיפים אחד את השני בוואלס שגורלו מיזוג.

When they finally collide, they send gravity waves through space-time

כשהם מתנגשים לבסוף, הם שולחים גלי כבידה בחלל זמן

like ripples from a stone thrown into a calm lake.

כמו גלים מאבן שנזרקה לאגם רגוע.

Einstein’s theory of General Relativity

התאוריה של איינשטיין של היחסות הכללית

predicted this phenomenon over 100 years ago, but it wasn't directly verified

חזתה את התופעה לפני יותר מ 100 שנה, אבל היא לא אומתה ישירות

until 2017,

עד 2017,

when gravitational-wave observatories LIGO and VIRGO

כשמצפי הגלים הכבידתיים LIGO ו VIRGO

observed a neutron star collision.

צפו בהתנגשות כוכבי ניוטרונים.

Other telescopes picked up a burst of gamma rays and a flash of light,

טלסקופים אחרים חזו בפרץ קרני גמא והבזק של אור,

and, later, x-rays and radio signals, all from the same impact.

ומאוחר יותר, קרני X ואותות רדיו, כולם מאותה התנגשות.

That became the most studied event in the history of astronomy.

זה הפך לארוע הכי נחקר בהסטוריה של האסטרונומיה.

It yielded a treasure trove of data

זה סיפק תיבת אוצר של מידע

that’s helped pin down the speed of gravity,

שעזרה למקם את המהירות של הכבידה,

bolster important theories in astrophysics,

לחזק תאוריות חשובות באסטרופיזיקה,

and provide evidence for the origin of heavy elements like gold and platinum.

וסיפקה עדות למקור של היסודות הכבדים כמו זהב ופלטינה.

Neutron stars haven’t given up all their secrets yet.

כוכבי ניוטרונים לא הסגירו את כל הסודות שלהם עדיין.

LIGO and VIRGO are being upgraded to detect more collisions.

LIGO ו VIRGO משודרגים לזהות יותר התנגשויות.

That’ll help us learn what else

זה יעזור לנו ללמוד מה עוד

the spectacular demise of these dense, pulsating, spinning magnets

המוות יוצא הדופן של המגנטים הדחוסים הפועמים המסתובבים האלה

can tell us about the universe.

יכול לספר לנו על היקום.