The life cycle of a neutron star - David Lunney

Translator: Rawand Qader Reviewer: Daban Q Jaff

About once every century,

بە نزیکی هەر سەدەیەک.

a massive star somewhere in our galaxy

ئەستێرەیەکی گەورە لە شوێنێکی گەلە ئەستێرەکەماندا

runs out of fuel.

وزەی تێدا نامێنێت.

This happens after millions of years of heat and pressure

ئەمەش، لەدوای ملیۆنەها ساڵ لە گەرمی و پەستان

have fused the star’s hydrogen

گشت هایدرۆجینی ناو ئەستێرەکەی پیتاندووە

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

بە توخمە قورسەکانی وەک، هیلیۆم، کاربۆن، نایترۆجین - هەتا ئاسن.

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

کە چیتر ناتوانێت وزەی بەردەوام بەرهەمبێنێت بۆ بەردەوامی دان بە شێوەکەی،

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

لە ژێر هێزی کێشکردنی خۆیدا دەڕوخێت (بە شێوەیەکی گەورە دەتەقێتەوە (سوپەر نۆڤا.

The star shoots most of its innards into space,

ناوەڕۆکی ئەستێرەکە زۆربەی بەرەو بۆشایی بڵاودەبێتەوە،

seeding the galaxy with heavy elements.

بەمەش توخمە قورسەکان لە گەلەئەستێرەکەدا بڵاو دەبێتەوە.

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

بەڵام لەدوای ئەم تەقینەوە گەورەیە شتێکی زۆر سەمەرە لە دوای خۆی جێ دەهێڵێت

a ball of matter so dense that atomic electrons

تۆپێک لە ماددە کە ئەوەندە چڕە ئەلیکترۆنەکان

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

دەڕوخێنت و دەچنە ناو خولگەی ناو ناوەڕۆکی گەردیلەکانەوە.

مەرگی ئەو ئەستێرەیە دەبێتە لەدایک بوونی ئەستێرەی نیوتڕۆنی:

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

one of the densest known objects in the universe,

کە یەکێک لە چڕترین تەنە ناسراوەکانی گەردوونن.

and a laboratory for the strange physics of supercondensed matter.

و تاقیگەیەکی سەیری فیزیا بۆ ماددەی سەروو چڕی بەرز.

But what is a neutron star?

بەڵام، ئەستێرەی نیوترۆن چییە؟

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

بیر لە تۆپێکی چڕ بکەوە کە لەناویدا پڕۆتۆن و ئەلیکتڕۆن دەگۆڕێن بە نیوتڕۆن

بەمەش، شلەیەکی لووس دروست دەکەن (کە ناودەبرێت بە سەروو شلەکان (سوپەرفلوید

and form a frictionless liquid called a superfluid—

surrounded by a crust.

کە بە توێکڵێک ڕووپۆش کراوە.

This material is incredibly dense –

ئەم ماددەیە زۆر چڕە

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

کە یەکسانە بە یەک بارهەڵگری گەورەی پڕ

squeezed into a human hair,

چڕکرابێت بۆ تاڵە موویەکی مرۆڤ،

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

یان بارستەی شاخی ئێڤەرێست لە شێوەی کڵۆیەک شەکردا.

Deeper in the crust, the neutron superfluid forms different phases

لە ناو توێکڵەکەدا، شلەی نیوتڕۆنی لە چەند شێوەیەکدا هەیە

that physicists call “nuclear pasta,”

کە فیزیازانەکان ناویدەبەن بە مەعکەرۆنی گەردیلەیی

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

لە شێوەی پانی لازانیاوە دەبن بە شێوەی سپاگێتی دەرزیلەیی

The massive precursors to neutron stars often spin.

لە پێش دروست بوونی ئەستێرەی نیوتڕۆن ئەستێرەکانی دەسوڕێنەوە.

کاتێک بەرەو ڕوخان دەڕۆن،

When they collapse,

stars that are typically millions of kilometers wide

ئەم ئەستێرانەی کە پانیەکانیان دەگاتە ملیۆنەها کیلۆمەتر

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

چڕ دەبنەوە بۆ ئەستێرەیەکی نیوتۆنی کە تیرەکەی لە ٢٥ کیلۆمەتر زیاتر نییە.

But the original star’s angular momentum is preserved.

بەڵام تەوژمی گۆشەیی ئەستێرە بنەڕەتیەکە هێشتا پارێزراو دەبێت

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

بە هەمان هۆکاری ئەو خلیسکێنەری سەر سەهۆڵ خێراتر دەبێت

when they bring in their arms,

کە قۆڵەکانیان دادەخەن

the neutron star spins much more rapidly than its parent.

ئەستێرەی نیوتڕۆنی زۆر خێراتر لە ئەستێرە بنەڕەتییەکە دەسوڕێتەوە

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

خێراترین ئەستێرەی نیوتڕۆنی کە پێوانەکرابێت ٧٠٠، جارە لە هەر چرکەیەکدا سوڕاوەتەوە

which means that a point on its surface whirls through space

ئەمەش ئەوە دەگەێنێت کە خاڵێک لەسەر ڕووەکەی لە بۆشاییدا دەسوڕێتەوە

at more than a fifth of the speed of light.

بە خێراییەک زیاتر لە ١\٥ ی خێرایی ڕوناکی.

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

هەروەها، ئەستێرەی نیوترۆنی بەهێزترین بواری موگناتیسیان هەیە.

This magnetic concentration forms vortexes

ئەم چڕبوونەوە موگناتیسیە چەند گێژاوێک دروست دەکات

that radiate beams from the magnetic poles.

کە دەبێتە هۆی دەردانی تیشکدانەوەیەکی بەهێز لە جەمسەرە موگناتیسیەکانی.

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

لەبەر ئەوەی جەمسەرەکان، لەگەڵ گۆشەی سوڕانەوەی ئەستێرەکە ڕێک نین،

the beams spin like lighthouse beacons,

ئەم گورزانە وەک نیشانەکانی چرای ڕێنیشندەری دەریا دەسوڕێنەوە،

which appear to blink when viewed from Earth.

کە بە شێوەی کوژاندنەوەو داگیرسان لە زەویەوە دیارن

We call those pulsars.

و بە پۆڵسار دەناسرێن .ئەستێرەی ترپەدار

The detection of one of these tantalizing flashing signals

دۆزینەوەی ئەم نیشانە ڕوناکیانە

by astrophysicist Jocelyn Bell in 1967

لەلایەن فیزیازانی بۆشایی ئاسمان جۆسێلین بێڵ لە ١٩٦٧

was in fact the way we indirectly discovered neutron stars

لە ڕاستیدا، ڕێگەیەکی نا ڕاستەوخۆ بوو بۆ دۆزینەوەی ئەستێرەی نیوترۆنی

in the first place.

لە یەکەم باردا.

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

سوڕانەوە بەهێزەکەی ئەستێرەی نیوترۆنی لەدوای ملیارەها ساڵ هێواش دەبێتەوە

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

کە وزەکەی، لە شێوەی شەپۆلی کارۆموگناتیسی و شەپۆلی کێشکردن پەرش دەکاتەوە.

But not all neutron stars disappear so quietly.

بەڵام، هەموو ئەستێرە نیوترۆنیەکان بە بێدەنگی نامرن.

For example, we’ve observed binary systems

بۆ نمونە، تێبینی چەند سیستەمێکی دوانەییمان کردووە

where a neutron star co-orbits another star.

کە کاتێک ئەستێرەیەکی نیوترۆنی بە دەوری ئەستێرەیەکی تردا دەسوڕێتەوە

A neutron star can feed on a lighter companion,

ئەستێرە نیوترۆنیەکە وزە لە هاوەڵە بارستە کەمەکەی وەردەگرێت،

gorging on its more loosely bound atmosphere

و لەسەر بەرگەهەوا کەمچڕییەکەی وزە وەردەگرێت

before eventually collapsing cataclysmically into a black hole.

لە کۆتاییدا بە شێوەیەکی وێرانکەر بۆ چاڵی ڕەش دەگۆڕدرێت.

While many stars exist as binary systems,

لە کاتێکدا زۆر لەم ئەستێرانە لەم سیستەمە دوانیانەدا هەن،

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

تەنها ڕێژەیەکی کەمیان سیستەمی دوانی ئەستێرە-نیوترۆنیەکانن.

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

کە دوو ئەستێرەی نیوترۆنی لە سەمایەکی هاوتا دان کە بەیک گرتن کۆتایی دێت.

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

کە لە کۆتاییدا بەریەک دەکەون، شەپۆلی کێشکردن بە مەودای کات-بۆشایی بڵاو دەکەنەوە

like ripples from a stone thrown into a calm lake.

وەک ئەو شەپۆلانەی لە کاتی بەریەککەوتنی بەردێک بە ڕووی ئاوێکی مەنگ دروستی دەکات.

Einstein’s theory of General Relativity

تیۆری ڕێژەیی گشتی ئەنیشتاین

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

١٠٠ ساڵ پێش ئێستە پێشبینی ئەم دیاردەیەی کردووە ، بەڵام تا

until 2017,

٢٠١٧ نەسەلمێنرا.

when gravitational-wave observatories LIGO and VIRGO

کاتێک وێستگەی نیشانەکردنی شەپۆلی کێشکردنی لیگۆ و ڤێرگۆ

observed a neutron star collision.

بەیەکداکەوتنی دوو ئەستێرەی نیوترۆنیان دۆزیەوە.

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

تەلیسکۆپەکانی تر تەوژمی تیشکی گاما و ڕوناکیانی نامۆیان دۆزیەوە،

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

لە دوایشدا، تیشکی ئێکس و شەپۆلی ڕادیۆیی لەم بەیەکداکەوتندا تۆمارکرا.

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

ئەمە بوو بە یەکێک لەو ڕووداوانەی زۆرترین توێژینەوەی دەربارە کرا.

It yielded a treasure trove of data

گەنجینەیەک لە زانیاری بەخشی

that’s helped pin down the speed of gravity,

کە یارمەتی دیاریکردنی خێرایی شەپۆڵەکانی کێشکردنی دا،

bolster important theories in astrophysics,

چەند تیۆریەکی گرنگی فیزیای ئەستێرەناسی بەرهەمهات،

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

و بەڵگەی لەسەر شوێنی بنەڕەتی توخمە قورسەکانی ئاڵتون و پلاتین بەردەست کرد.

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

ئەستێرە نیوترۆنیەکان هێشتا هەموو ڕازەکانیان ئاشکرا نەکردووە.

LIGO and VIRGO are being upgraded to detect more collisions.

لیگۆ و ڤێرگۆ ڕۆژ بەڕۆژ بۆ دۆزینەوەی .یەکبوونی زیاتر بەرەوپێش دەچن

That’ll help us learn what else

ئەمەش یارمەتیمان دەدات بزانین

the spectacular demise of these dense, pulsating, spinning magnets

ئەم تەنە سەرنجڕاکێشە موگناتیسە بەهێزە سوڕاوەیە

can tell us about the universe.

چی ڕازێکی گەردوونمان بۆ ئاشکرا دەکات.