¿Es posible separar una estrella de neutrones?

Me inspiró esta pregunta sobre Física, así como esta pregunta aquí mismo sobre Astronomía. Las estrellas de neutrones están fuertemente unidas entre sí como materia degenerada de neutrones. Son muy masivos y tienen un fuerte campo gravitacional. ¿Es posible separar uno en trozos considerables? ¿Cómo harías esto?

Las respuestas dadas son buenas y responden mi pregunta; Solo aclararé algo (basado en los comentarios) para la posteridad.

Definiría "roto" como cuando se elimina cualquier cantidad significativa de masa de la estrella de neutrones, como en el desprendimiento de masa, como escribió Mitch Goshorn . Sin embargo, el objeto resultante debe contener una cantidad significativa de materia de neutrones, es decir, debe conservar en gran medida su composición previa.

Parecería teóricamente posible (hasta cierto punto) a través de aplicaciones extremas de reciclaje para desencadenar el desprendimiento de masa en los púlsares.

Los pulsares son estrellas de neutrones que giran rápidamente, la clase más rápida de las cuales son pulsares de milisegundos. La creencia actual es que aumentan la velocidad de rotación a través de la acumulación, un proceso conocido como reciclaje . Un estudio, Recycling Pulsars to Milisecond Periods in General Relativity (Cook, et al), explora las limitaciones de este proceso.

El siguiente cuadro muestra sus resultados:

En el punto donde las líneas punteadas se encuentran con las dos parcelas, puede ver una reducción en la masa en esos niveles de energía. Esto se debe a que la velocidad angular del cuerpo crea inestabilidad, lo que resulta en desprendimiento de masa , esencialmente masa en el ecuador de nuestra estrella de neutrones que se arroja fuera de la estrella debido a la velocidad angular del cuerpo.

Desafortunadamente, este no es exactamente un proceso fácil.

La escala de tiempo para aumentar la masa de reposo requerida, ~ 0.1 M _☉ , en el límite de Eddington, ~ 10 ^-8 M _☉ año ^-1 , es ~ 10 ⁷ años. Esta escala de tiempo es en gran medida insensible a la ecuación nuclear adoptada del estado. Si otras consideraciones astrofísicas requieren una escala de tiempo considerablemente más corta, entonces el escenario de reciclaje simple descrito aquí tendrá que modificarse más allá de las variaciones exploradas en este documento.

(Sin embargo, tenga en cuenta que la investigación aquí en realidad está tratando de evitar tales inestabilidades, y logran esto agregando aún más masa, de modo que el cuerpo puede soportar una velocidad de rotación aún mayor sin inestabilidad de encuentro. Además, están tratando de crear púlsares de milisegundos, pero no necesitamos hacer esto ya que existen de forma natural, por lo que podríamos ahorrarnos mucho tiempo (con mucho cuidado) acercándonos a un púlsar de milisegundos existente )

No creo que esto se esté rompiendo exactamente (a pesar del uso de Wikipedia de esa palabrería exacta para describirlo), pero permite el retorno de la masa que estaba en un punto en una estrella de neutrones. Por supuesto, lo más probable es que nuestros mineros teóricos de la estrella de neutrones sean muy propensos a ser los primeros en poner esa masa en la estrella de neutrones. Por otro lado, esto (con suerte) realiza la tarea sin reducir el objeto a una estrella de quark o un agujero negro.

Cocinero, GB; Shapiro, SL; Teukolsky, SA (1994). "Reciclaje de pulsares a períodos de milisegundos en la relatividad general". Astrophysical Journal Letters 423: 117–120.

$_\odot$ pero esto es para un NS totalmente frío, como se describe en esta respuesta de intercambio de pila de física . Los neutrones se descompondrán en protones y electrones en 886 segundos y obtendrás nuevas estrellas completamente de hidrógeno. Quizás, en el extremo superior del rango de masa NS puede dividirse en dos NS, pero uno necesita hacer el cálculo.

Otro problema es que un NS no es sólido en el interior, por lo que el concepto de escisión simplemente no se aplica. El centro mismo es similar a un gas y el núcleo externo es similar a un líquido. Entonces, no puedes cortarlo con un cuchillo, no importa cuán afilado sea; así como no puedes escindir una estrella. Entonces, si bien un haz relativista de alta energía podría atravesar la corteza sólida, el resto de NS se curaría instantáneamente.

Otro problema es que el NS es el material más denso que conocemos, por lo tanto, para dañarlo, se necesitaría un NS más denso (es decir, uno más masivo). Pero, si uno intenta aplastarlo o presionarlo con un NS, los dos se fusionarán en un NS más masivo que luego podría colapsar en un agujero negro si se alcanza el umbral de masa. Puede haber algunos pedazos de escombros que se escapan, pero nuevamente se convertirían instantáneamente en gas hidrógeno.

Entonces, concluyo que la respuesta a esta pregunta es que no se puede hacer con nada conocido hoy.

Sin embargo, hay una manera simple de deshacer totalmente un NS. El proceso de crear un NS es un proceso reversible. Es decir, si simplemente calienta un NS lo suficiente, se vuelve no degenerado. Finalmente, los neutrones se descomponen y se convierte en una estrella de hidrógeno.

Sobre la base de la detección reciente de GW170817 y una serie de otras pruebas de observación, parece que una fusión de estrellas de neutrones es una forma de extraer masa de una estrella de neutrones, tal vez unas décimas de una masa solar.

También hay evidencia de que el material expulsado de la colisión es rico en neutrones, al menos inicialmente, y luego produce núcleos ricos en neutrones a través del proceso r.

Es imposible tener pequeños bultos de materia estable de estrellas de neutrones. Se requiere una alta densidad para evitar la descomposición de los neutrones (ver /physics/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally-stable-neutron- st ) La masa mínima (teórica) para una estrella de neutrones estable es del orden 0.1-0.2 masas solares, aunque ninguna se ha visto en la naturaleza.

El borde exterior de una estrella de neutrones contiene neutrones, protones y electrones muy apretados. Intentaría disparar a la estrella de neutrones con positrones para colisionar con los electrones creando calor y carga positiva creciente. La combinación de calor y carga positiva y explosión de materia-materia localizada (solo podría) gradualmente arrojar algo de masa, algunos protones aquí y allá, alcanzando la velocidad de escape. Llevaría mucho tiempo, pero podría funcionar.

Pero recuerde retroceder cuando la estrella se aclare lo suficiente y alcance el inverso crítico del límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff cuando pueda y probablemente se des-Neutron rápidamente y se expanda rápidamente. Creo que esta podría ser la mejor manera de hacerlo (aunque también me gusta el giro, responde muy rápidamente).