Neutronitähden ydinpasta on universumin kovinta ainetta

Neutronitähden pinnan alla atomiytimistä syntyvä rakenne on kymmenen miljardia kertaa niin lujaa kuin teräs.

Neutronitähden pinnan alla atomiytimistä syntyvä rakenne on kymmenen miljardia kertaa niin lujaa kuin teräs.

Neutronitähti syntyy, kun tähden polttoaine loppuu ja se romahtaa oman painonsa alla. Painovoima puristaa aineen niin kovaan paineeseen, että edes atomit eivät enää pysy siellä koossa.

Neutronitähti koostuukin atomiytimistä vapautuneista alkeishiukkasista, neutroneista ja protoneista. Kanadalaisen McGuill-yliopiston tutkimus on selvittänyt, miten aine käyttäytyy neutronitähden kuoressa.

Tutkimuksen mukaan protonien ja neutronien väliset voimat saavat ne järjestymään rakenteiksi, jotka muistuttavat spagettia, lasagnea ja muita pastatyyppejä. Tutkijat ovat antaneet aineen olotilalle nimen ydinpasta.

Atomiytimen hiukkaset puristuvat pastaksi

Fyysikkojen tietokonemallit osoittavat, että noin kilometri neutronitähden pinnan alla on noin sadan metrin paksuinen kerros atomiytimien hiukkasia puristuneena hyvin lujaksi rakenteeksi, joka muistuttaa erilaisia pastatyyppejä. Niinpä kerros on saanut nimen ydinpasta.

© claus lunau & Matthew Caplan/Mcgill Space Institute & shutterstock

Syvimpänä

“Ydinlasagne”
Paine on niin kova, että se puristaa hiukkaset lasagnemaisiksi levyiksi.

© claus lunau & Matthew Caplan/Mcgill Space Institute & shutterstock

Keskellä

“Ydinspagetti”
Paine on niin suuri, että se saa hiukkaset asettumaan spagettinauhojen tapaisiksi kimpuiksi.

© claus lunau & Matthew Caplan/Mcgill Space Institute & shutterstock

Ylimpänä

“Ydingnocchi”
Tässäkin osassa paine on niin kova, että hiukkaset asettuvat gnocchin tapaisiksi kokkareiksi.

Tietokonemallien mukaan ydinpasta on ainakin kymmenen miljardia kertaa niin lujaa kuin teräs. Nykytiedon mukaan se on vahvin aine, mitä maailmankaikkeudessa on.

Tutkijat uskovat, että neutronitähden ydinpastakerros on noin sata metriä paksu. Kun neutronitähden läpimitta on 24 kilometriä, pastakerros painaa yhtä paljon kuin 3 330 maapalloa.

Tähden pinnalla on jättimäisen painavia mikrovuoria

Pastakerros kannattelee neutronitähden pinnan "vuoria". Vuoret tosin ovat vain kymmenen senttiä korkeita, mutta koska neutronitähden aine on niin raskasta, pienetkin kohoumat tuottavat tähden pyöriessä gravitaatioaaltoja, jotka voidaan havaita Maasta.

10 senttiä korkea nyppylä painaisi yhtä paljon kuin Mount Everest.

Tutkimalla neutronitähden sisuksien aineen rakennetta tähtitieteilijät toivovat pääsevänsä jyvälle neutronitähtiin liittyvistä ilmiöistä, kuten rajuista radiosäteilypurkauksista ja äärimmäisen voimakkaista magneettikentistä.