Wygenerowany po polsku przez AI na podstawie naszego angielskiego quizu; źródła prowadzą do polskiej Wikipedii.
Gwiazdy neutronowe to jedne z najgęstszych obiektów we Wszechświecie: kula o średnicy dużego miasta mieści więcej materii niż Słońce. Powstają, gdy masywna gwiazda kończy życie jako supernowa. Quiz sprawdza, co wiesz o ich odkryciu, fizyce zdegenerowanej materii i warstwach, z których są zbudowane: od cienkiej atmosfery po zagadkowe jądro. Na koniec czeka kilka pytań o zderzeniu dwóch takich gwiazd, które zarejestrowano dzięki falom grawitacyjnym.
Wszystkie 30 pytań z odpowiedziami i wyjaśnieniami. Zagraj w quiz
Q 01Jaką średnicę ma typowa gwiazda neutronowa o masie około 2 mas Słońca?
25 km
Obiekty te należą do gwiazd zdegenerowanych i powstają z gwiazd wielokrotnie masywniejszych od Słońca.
Q 02Czym otoczona jest gwiazda neutronowa?
cienką atmosferą
Poniżej zaczyna się skorupa, a jeszcze głębiej jądro, w którym dominują neutrony.
Q 03Jaką masę w tonach ma łyżeczka (3 cm³) materii gwiazdy neutronowej?
6 miliardów
Tak upakowana materia sprawia, że cała gwiazda, choć niewielka, ma masę około dwóch mas Słońca.
Q 04Kto odkrył neutron, cząstkę, od której gwiazdy neutronowe wzięły nazwę?
James Chadwick
Wyniki jego badań ukazały się w 1932 r., a hipoteza gwiazd zbudowanych z neutronów pojawiła się niespełna dwa lata później.
Q 05Ile obszarów wyróżnia się w budowie samej gwiazdy neutronowej?
cztery
Są to dwie warstwy skorupy i dwie warstwy jądra, w obu przypadkach zewnętrzna i wewnętrzna.
Q 06Obecność jakiego pola wpływa na przewodnictwo cieplne na powierzchni gwiazdy neutronowej?
magnetycznego
Wpływ ma także ewentualna warstwa materii ściągniętej z towarzysza, jeśli gwiazda należy do układu podwójnego.
Q 07Jakiego rodzaju sygnałem jest GW170817, zarejestrowany 17 sierpnia 2017?
impuls fal grawitacyjnych
Sygnał ten wywołało zderzenie pary gwiazd neutronowych w odległej galaktyce.
Q 08Na którym uniwersytecie pracowali Antony Hewish i Jocelyn Bell, odkrywcy pulsara?
Cambridge
Ich odkrycie z 1967 roku potwierdziło, że przewidziane ponad 30 lat wcześniej gwiazdy neutronowe naprawdę istnieją.
Q 09Jądra jakiego pierwiastka tworzą skorupę na powierzchni gwiazdy neutronowej?
żelaza
Oprócz tych jąder w powierzchniowej skorupie występują swobodne elektrony.
Q 10W jakim zakresie promieniowania powierzchnia gwiazdy neutronowej głównie emituje fotony?
rentgenowskim
Dzięki tej emisji powierzchnia gwiazdy stopniowo się chłodzi.
Q 11Ile mas Słońca mają gwiazdy, których ewolucja kończy się powstaniem gwiazdy neutronowej?
10–25
Tak masywne gwiazdy kończą życie jako supernowe typu II lub Ib, a pozostałością po nich jest gwiazda zdegenerowana.
Q 12Po ilu minutach rozpadają się nietrwałe swobodne neutrony?
15
To tak zwany rozpad β; mimo to właśnie neutrony są dominującym składnikiem materii gwiazd neutronowych.
Q 13Która cząstka, obok protonu i elektronu, jest produktem rozpadu neutronu?
antyneutrino
Wszystkie trzy produkty tego rozpadu podlegają statystyce Fermiego-Diraca, która określa sposób obsadzania stanów energetycznych.
Q 21Któremu fizykowi przez lata przypisywano przewidzenie istnienia gwiazd neutronowych?
Lwowi Landauowi
Jego artykuł z 1932 r. ukazał się w tym samym czasie co praca o odkryciu neutronu, co doprowadziło do błędnego powiązania obu publikacji.
Q 22Jaki kształt przestają mieć jądra w głębi skorupy gwiazdy neutronowej?
sferyczny
Zmianie tej towarzyszy coraz większy udział swobodnych neutronów w materii tej warstwy.
Q 23Wartość jakiej wielkości umownie dzieli jądro gwiazdy neutronowej na zewnętrzne i wewnętrzne?
gęstości
Powyżej tej granicy znane prawa fizyki jądrowej nie opisują już dokładnie struktury materii.
Q 14Z czego składa się materia skorupy zewnętrznej gwiazdy neutronowej?
jonów i elektronów
Cząstki te są silnie zdegenerowane, a w dolnej części tej warstwy zaczyna się wyciek neutronów.
Q 15W jakich gwiazdach neutronowych występuje jądro wewnętrzne?
najbardziej masywnych
W mało masywnych gwiazdach neutronowych warstwa ta może w ogóle nie być obecna.
Q 16Jak nazywa się faza, w której elektrony łączą się z protonami w jądrze supernowej?
neutronizacja
Proces ten sprzyja ucieczce neutronów z jąder atomowych, przez co powstaje ośrodek złożony głównie z neutronów.
Q 17Jakim mianem określa się młodą, gorącą gwiazdę neutronową?
protoneutronowa
Taka gwiazda może pochłaniać w jądrze cząstki, dla których nawet Ziemia jest prawie przezroczysta, co zwiększa jej ciśnienie i rozmiar.
Q 18Co znika na dnie skorupy wewnętrznej gwiazdy neutronowej?
jądra atomowe
Głębiej materia składa się już tylko ze swobodnych neutronów, protonów i elektronów.
Q 19Jak nazywa się zmiany temperatury powierzchni gwiazdy neutronowej w funkcji czasu?
krzywe chłodzenia
Astronomowie porównują je z obserwacjami, by sprawdzać teoretyczne modele budowy tych gwiazd.
Q 20Ciśnienie jakiego zdegenerowanego gazu równoważy zapadanie grawitacyjne gwiazdy neutronowej?
fermionowego
Gaz ten tworzą neutrony, protony i elektrony, a jego ciśnienie nie znika, nawet gdy temperatura gwiazdy dąży do zera.
Q 24Na konferencji którego towarzystwa w grudniu 1933 przewidziano istnienie gwiazd neutronowych?
Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego
Teoretyczne przewidywanie przedstawili tam po raz pierwszy Walter Baade i Fritz Zwicky.
Q 25Zmiana jakiej cechy cieczy neutronowej tłumaczy nagłe skoki rotacji gwiazd neutronowych?
momentu bezwładności
Ciecz ta wypełnia wnętrze gwiazdy; w pierwszej połowie lat 80. zjawisko próbowano wyjaśnić, badając tzw. fale Tkaczenki.
Q 26Domieszkę jakich cząstek, obok protonów i elektronów, zawiera jądro gwiazdy neutronowej?
mionów
Przede wszystkim jednak materia w jądrze gwiazdy składa się z neutronów.
Q 27Jakie kwarki, oprócz u i d, miałyby tworzyć materię kwarkową w jądrze gwiazdy neutronowej?
dziwne
To jedna z kilku rozważanych możliwości składu jądra wewnętrznego, obok między innymi kondensatów pionów lub kaonów.
Q 28Na jaką materię we wnętrzu gwiazdy neutronowej wskazuje jej masa rzędu 2–2,5 masy Słońca?
nukleonową
To materia o takim samym składzie jak w jądrze zewnętrznym gwiazdy.
Q 29Ile milionów lat świetlnych dzieli Ziemię od galaktyki NGC 4993, źródła sygnału GW170817?
130
W galaktyce tej zderzyła się para gwiazd neutronowych, co wywołało zarejestrowany na Ziemi sygnał.
Q 30Jakimi cząstkami są Λ i Σ−, możliwa domieszka w wewnętrznym jądrze gwiazdy neutronowej?
hiperonami
Materia z taką domieszką to jeden z kilku rozważanych wariantów składu najgłębszej warstwy gwiazdy.