중성자 별은 실제로 어떻게 나타 납니까?

중성자 별과 행성의 예술가들이 제작 한 많은 사진을 보았을 때, 나는 펄서가 인간에게 어떻게 보일지 궁금합니다. (강렬한 방사선 등이 과정에서 우리를 죽이지 않는다고 가정) .

내가 이해하는 바와 같이, 펄서의 빔은 반드시 서로 평행하지 않은 회전 극보다는 별의 자극으로부터 투사된다. 펄서가 매우 빠르게 회전하고 빔이 펄서의 성운을 통해 비추는 경우와 같이 넓은 거리에서 볼 수 있다고 가정하면 직선, 곡선 또는 원뿔로 표시됩니까? 빔이 가시 광선에서 보일 수 있다고 가정합니다.

중성자 별의 밀도가 매우 작고 물리적 크기가 작기 때문에 (예를 들어) 가상 행성에서 일몰 직후에 밤하늘이 눈에 띄게 왜곡되어 별 근처 또는 뒤에있는 다른 행성을 볼 수 있습니다. 그것에 의해 차단?

작은 표면적을 감안할 때 중성자 별은 여전히 ​​먼 거리에서 태양처럼 밝게 나타 납니까? 지구의 태양과 일치하는 겉보기 등급을 얻기 위해 중성자 별에 얼마나 가까워 야합니까?

귀하의 질문은 너무 일반적이므로 구체적인 예를 들어야합니다.

첫째, 극소수의 중성자 별은 펄서입니다. 펄서는 중성자 별의 수명이 시작될 때 펄서의 스핀 다운 중 짧은 단계이거나 이진 시스템에서 중성자 별 의 스핀 업 의 산물입니다 . 대부분의 중성자 별은 이러한 범주에 속하지 않습니다.

표준 중성자 별은 비슷한 온도에서 다른 별처럼 보입니다. 중성자 별의 냉각 이력은 여전히 ​​불확실하고 일부 이국적인 물리학에 의존하지만, 대부분은 실제로 매우 뜨겁습니다. 이러한 물체는 "백색이 뜨겁습니다"– 눈에 보이는 모든 주파수에서 흑체 방사선을 방출합니다 (UV 파장에서도 더 많이).

태양과 일치하는 명백한 광도 / 크기에 얼마나 가까워 야합니까? 그것은 중성자 별의 크기와 온도에 달려 있습니다. 대부분의 직경은 20km로 생각됩니다. 계산 방법은 평방 미터당 약 1300W의 태양 복사 상수에 대해 주어진 거리에서 단위 면적당 흑체 복사 플럭스를 동일시합니다. 그러나 중성자 별에는 두 가지 주름이 있습니다. 첫째, 방사선이 중력에 의해 적색 이동되어 측정 온도가 표면 온도보다 낮습니다. 둘째, 일반 상대성 이론은 우리가 중성자 별의 반구 이상을 볼 수 있다고 말합니다. 즉, 우리는 뒤에서 볼 수 있습니다. 이것들은 대략 두 가지 효과의 요소이므로, 대략적인 규모의 추정치를 얻으려면,$T=10^{5}$

$d$

$r=10$$d=7 \times 10^{8}$$T=10^6$$d \sim 1$

$\sim 0$

펄서로 돌아 가기. 펄스 방사선 은 광학 구성 요소를 가지며 펄스 광학 방사선은 다수의 펄서로부터 보여졌다. 빔이 가시선을 가로 질러 스윕됨에 따라 광학 싱크로트론 방출은 펄서의주기적이고 강렬한 것으로 보인다. 시야에 있지 않으면 펄스 광 방출이 보이지 않습니다. 펄서 주변의 성운 또는 다른 매체를 통과하는 빔을 관찰 할 수 있다면 빔 경로를 따라 나오는 이온화 또는 산란 된 광의 관점에서 볼 수있는 몇 가지 효과가있을 수 있습니다.

$\sim 2 \times 10\ km/1\ au \sim 10^{-7}$

Pulsar가 고온의 흑체처럼 보일 것이라는 진술은 증거에 의해 뒷받침되지 않습니다. 평평한 스펙트럼 보는 게 펄서의 광학 측정 보여 이 . 이것은 뜨거운 표면이 아니라 싱크로트론 복사에서 나오는 광학 방출의 결과입니다.

최근 Gaia DR2 결과에는 크랩 펄서가 포함되며 DR23403818172572314624는 DR2 HR 다이어그램에서 약 5,100K의 온도에 해당하는 1.0494의 BP-RP 색상을 갖습니다. 이것은 DR2 데이터에 표시된 온도와 매우 유사합니다. 싱크로트론 복사로 인해 '분위기'가 아닌 '흑체'대기가있는 별에 대한 보정이므로주의해서 사용해야합니다. 전체 DR2 데이터에 대해서는 이 내용을 참조하십시오 .

우리는 '대기'가 얼마나 큰지 알지 못하지만 위 링크의 DR2 데이터에서 대략적인 아이디어를 계산할 수 있습니다. 그러나 시차 (거리) 불확실성이 상당히 크기 때문에 더 나은 거리 측정이 필요합니다.

답변을 드릴 수는 있지만 정정을 환영합니다.

펄서가 인간에게 어떻게 보이는지 궁금합니다.

중요한 성운이 없다면 가시 광선 스펙트럼에서 그다지 보이지 않을 것입니다. 우리는 펄서가 성운에 미치는 영향을 볼 수 있지만 펄서 자체는 아닙니다. 엑스레이와 전파는 보이지 않으며, 펄서가 우리를 향하지 않으면 빈 공간을 통과하는 것을 볼 수 없습니다.

중성자 별은 일반적으로 우리가보기에는 너무 뜨겁습니다. 표면에서 1 만 또는 2 만도까지 크게 식히면 눈에 띄게 파란색으로 빛나고 하늘에서 가장 밝은 별처럼 보일 수 있지만 여전히 하늘의 한 지점이지만 하늘에서 가장 밝은 지점 일 수 있습니다 1 AU.

그러나 대부분 눈에 띄기에는 너무 뜨겁습니다.

Neutron Star의 1AU에서 볼 수있는 것은 accretion 디스크 일 수 있습니다. 중성자 별에 빠지는 물질은 매우 뜨거워지고 충격이 핵분열 에너지보다 훨씬 큰 경우 에너지가 높아 지므로 물질이 중성자 별에 가까워지고 나선을 향하게되면 아마도 엑스레이와 감마선을 말하는 것입니다. 약간 먼 거리에서 눈에 띄게 빛나는 가속 디스크가 보일 수 있습니다. 실제로, 당신이 볼 수있는 것은 별 자체에 의존하는 것보다 뉴트론 별 주위에있는 것에 달려 있습니다.

내가 이해하는 바와 같이, 펄서의 빔은 반드시 서로 평행하지 않은 회전 극보다는 별의 자극으로부터 투사된다. 펄서가 매우 빠르게 회전하고 빔이 펄서의 성운을 통해 비추는 경우와 같이 넓은 거리에서 볼 수 있다고 가정하면 직선, 곡선 또는 원뿔 모양으로 나타납니다

여기서 문제는 빔을 볼 수 없다는 것입니다. 당신은 당신을 향한 빛을 볼 수 있습니다. (보이는 빛이라도) 우주에서는 광선을 볼 수 없습니다.

대기 중에 먼지와 물 분자가 반사되어 대기에서 광선이 쳐지지 않는 것을 볼 수 있습니다.

(작은 그림 참조)

우주에서는 물질이 훨씬 더 널리 퍼져 있습니다. 펄서가 성운의 일부를 밝힐 수는 있지만, 성운도 자체적으로 빛을 낼 수 있지만 (100 % 확신 할 수는 없습니다), 성운은 매우 커서 매우 넓습니다. 육안으로 볼 때, 나는 당신이 아마도 큰 빛이 아닌 다른 것을 볼 것이라고 생각하지 않습니다.

펄서 빔을 볼 수 있다면 빛이 1AU를 이동하는 데 8 분이 걸리고 펄서가 수백 번, 아마도 8 분 안에 수천 번 회전 할 수 있으므로 실제로 빔을 볼 수 있다면 나선형처럼 엄청나게 구부러져 있습니다. 빛 자체는 직선으로 이동하지만 빛의 원천이 빠르게 회전하고 있기 때문에 빛을 반사하기에 충분한 재료가 있다면 (아래 그림 참조), 1 AU 이내).

실제로는 그렇게 보이지 않지만 빔을 볼 수 있다면 그 모양이됩니다. 나선형이 단일 지점에서 보이는 것은 펄서, 꺼짐, 켜짐, 꺼짐, 켜짐, 꺼짐, 켜짐 등입니다.

또한, 빛은 결코 멀리 펄서에서 직통으로 이동하지만, 물이 소용돌이처럼 나선형으로 이동하지 여기에 직선으로 아래로 떨어지면,하지만 그 말이 경우는 (소용돌이에 빠진다 것 같습니다 ).

중성자 별의 밀도가 매우 작고 물리적 크기가 작기 때문에 (예를 들어) 가상 행성에서 일몰 직후에 밤하늘이 눈에 띄게 왜곡되어 별 근처 또는 뒤에있는 다른 행성을 볼 수 있습니다. 그것에 의해 차단?

글쎄, 우선 태양이 없으면 행성이 보이지 않을 것입니다. 디스크가 뜨겁기 때문에 Neutron Star가 밝게 빛나면 뒤에있는 것을 볼 수 없었기 때문에 그 밝기로 인해 빛이 창백하게 보일 수 있습니다.

이제 중성자 별이 어둡고 눈으로 보이면 우리는 그 주위에 중력 렌즈가 보일 수 있지만 행성이 아닌 별은 행성을 어둡게 만듭니다. (달도 매우 어두워서 빛나는 것보다 차단하는 것으로 더 많이 보입니다). 그러나 렌즈는 매우 작습니다. 눈에 보이는 렌즈는 뉴트론 별 지름의 몇 배에 불과하며, 아마도 100 마일 거리에 있으며, 9 억 9 천 마일 떨어진 곳은 실제로 아주 작습니다. 제대로 정렬되면 여기 또는 저기에 별이 이상한 왜곡을 볼 수 있지만 흥미로운 가시 렌즈를 보려면 꽤 강력한 망원경이 필요합니다.

작은 표면적을 감안할 때 중성자 별은 여전히 ​​먼 거리에서 태양처럼 밝게 나타 납니까? 지구의 태양과 일치하는 겉보기 등급을 얻기 위해 중성자 별에 얼마나 가까워 야합니까?

위의 종류에 감동했습니다. 뉴트론 스타는 펄서 빔에서 많은 에너지를 방출 할 수 있지만 가시 광선이 아닌 대부분 엑스레이입니다. 그것이 얼마나 밝아 지는지는 당시에 얼마나 많은 재료가 떨어지는 지에 달려 있기 때문에 지구가 얼마나 가까운 밝기를 가져야하는지에 대한 정답은 없습니다. 다른 종류의 밝기이기도합니다. 대부분 가시 광선이 아닙니다. 그러나 그 질문에 대답 할 수있는 방법은 없습니다.

중성자 별이 방금 형성되면 (보통 초신성 후에 발생하여 막대한 에너지가 방출 될 때) 별이 형성 될 때 직경은 12-15 마일이지만 표면 온도는 아마도 10 억 도일 수 있습니다. 아주 빨리 식습니다. 아주 어린 중성자 별은 우리 태양에 더 많은 에너지를 방출 할 수 있지만, 대부분은 지구를 통과하는 중성자에있을 것입니다. 그러나 그 수준의 에너지 출력은 오래 가지 않을 것입니다. 몇 년 안에 약 백만 도로 식을 것입니다. 소스 .

우리가 펄서의 표면이 다른 중성자 별의 표면과 같다고 가정하면 빔이 당신을 향하지 않으면 다른 중성자 별처럼 보일 것입니다. RX J1856.5-3754 ( https://en.wikipedia.org/wiki/RX_J1856.5-3754)는 광학 파장에서 볼 수있는 매우 적은 중성자 중 하나입니다. par61 파섹에서 25.6의 가시 크기를가집니다 (해당 거리에서 태양의 명백한 가시 크기는 약 8.75입니다). 크랭크를 돌리면 절대 시각적 크기 MV가 21.67이고 시각적 광도가 ≈.00000018입니다. 제곱근을 취하면 태양이 지구에서 온 것처럼 시각적으로 밝게 보이기 위해서는 약 .00043 AU 떨어져 있거나 태양의 직경의 약 10 분의 1이되어야합니다. 직경이 14km 정도이면 태양의 겉보기 직경이 약 4.7 % 정도로 매우 작습니다. 그러나 위에서 언급 한 바와 같이, 중성자 별의 실제, 비대칭 광도는 훨씬 더 높습니다. 그 거리에서 그것을보고 (보호되지 않은) 사람은 눈을 멀게하고 짧은 순서로 튀길 것입니다. 별을 어둡게하는 상대 론적 효과가 적어지고 별이 더 밝게 보일 정도로 그 거리에서 중력을 충분히 낮출 수도 있습니다. 그리고 일부 조수 효과도 주목할 수 있습니다. 이러한 상황에서는 "Neutron Star!"라는 스토리에 사용 된 "General Products Hull"Larry Niven이 필요합니다.