Senden die Neutronen in Neutronensternen die Radiowellen aus?

Neutronen können insbesondere unter extremen Umständen (und großen Konzentrationen) elektromagnetische Strahlung abgeben. Ich habe in Physics SE ausdrücklich danach gefragt. Wurde jemals gezeigt, dass ein freies Neutron ein Photon absorbiert / emittiert / mit ihm interagiert? , hat die Antwort mit der Tatsache zu tun, dass Neutronen, obwohl sie kein nachweisbares elektrisches Moment oder Dipol haben, ein kleines, „negatives“ magnetisches Moment haben.

Aber wenig, was ich über Neutronensterne gelesen habe, sagt aus, welche Teilchen in oder um sie herum Radiowellen aussenden, außer einem kurzen Artikel, in dem einfallende Elektronen aus einem umgebenden Plasma erwähnt werden.

Das ist eine wirklich interessante Frage! Ich habe eine kleine Änderung vorgenommen, bitte zögern Sie nicht, weiter zu bearbeiten/anzupassen.

Antworten (2)

Die elektromagnetische Strahlung stammt von beschleunigten geladenen Teilchen, hauptsächlich Elektronen und Positronen.

Die Oberfläche eines Neutronensterns besteht nicht aus Neutronen. Es ist ein vollständig ionisiertes Gas aus Kernen und Elektronen mit einer Zusammensetzung, die von Eisenspitzenelementen bis zu Wasserstoff und Helium reichen könnte, die aus dem interstellaren Medium stammen.

Durch ihre Rotation und starke dipolare Magnetfelder entstehen dann auch sehr starke elektrische Felder an der Oberfläche des Neutronensterns. Diese Felder reißen Elektronen und Protonen von der Oberfläche und beschleunigen sie weg – Elektronen von den Magnetpolen und Protonen in niedrigeren magnetischen Breiten. Die klassische Arbeit dazu stammt von Julian & Goldreich (1969) .

Die Beschleunigung aufgrund dieser elektrischen Felder reicht leicht aus, um die Schwerkraft zu überwinden. Die Teilchen werden durch die Lorentz-Kraft gezwungen, sich spiralförmig entlang der Magnetfeldlinien zu bewegen, und erzeugen direkt Synchrotron- oder Krümmungsstrahlung. Die Photonen aus diesen Prozessen sind dann in der Lage, sekundäre Elektron-Positron-Paare zu erzeugen, die in entgegengesetzte Richtungen beschleunigt werden und mehr Photonen in einer Kaskade freisetzen.

Bei der Herstellung dieser Strahlung werden keine Neutronen geschädigt, außer denen in Kernen an der Oberfläche des Neutronensterns, die von hochenergetischen beschleunigten Elektronen und Positronen bombardiert werden.

Solange ein Neutronenstern irgendeine Art von elektromagnetischer Strahlung aussendet, wird er Radiowellen aussenden, da die Wellen/Teilchen mehr und mehr „rotverschoben“ werden.