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Radiación térmica de las estrellas de neutrones

Estoy un poco confundido sobre la esencia de la radiación térmica.

La radiación térmica son ondas electromagnéticas, y las ondas EM se generan a partir de la aceleración de partículas cargadas. Así que siento que la radiación térmica de un material se origina a partir del movimiento aleatorio de partículas cargadas. Las partículas cargadas se aceleran y cambian de dirección aleatoriamente, lo que podría resultar en ondas EM.

Sin embargo, los neutrones son neutrales en carga, por lo que la aceleración de neutrones no debería generar ondas EM. Entonces, ¿cómo entender que las estrellas de neutrones tienen radiación térmica?

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Rob Jeffries Puntos 26630

No hay neutrones libres en ninguna parte cerca de la superficie emisora de una estrella de neutrones. Las capas superficiales (de unos pocos cm de grosor) consisten en gases ionizados que pueden contener una mezcla de muchos elementos químicos. Hay un montón de partículas cargadas.

Los neutrones libres no aparecen en la "corteza" de la estrella de neutrones hasta que las densidades superan $\sim 4\times 10^{14}$ kg/m$^3$; de lo contrario simplemente decaerían en protones y electrones. Estas densidades no se alcanzan hasta que estás a kilómetros en la estrella de neutrones, mientras que la profundidad óptica en una estrella de neutrones es más probable que sea de centímetros, incluso para los rayos X.

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Guest Puntos 1

Un concepto que solo prevé la radiación electromagnética de cargas es fundamentalmente erróneo. Es fácil demostrar que los neutrones también absorben y emiten fotones. Toma un haz de láser y úsalo para acelerar un neutrón libre. Debido a la imposibilidad de "generar" energía de la nada, debe haber una explicación para el aumento de la energía cinética del neutrón. Parte de la energía del haz láser debe transferirse al neutrón. Esto solo es posible a través de la absorción de fotones. Si ahora configuras tu experimento de tal manera que golpeas un neutrón en movimiento contra la dirección de movimiento con el haz láser, el neutrón se ralentiza. Esto significa que se emiten más fotones de los absorbidos. O las longitudes de onda de la radiación entrante y saliente difieren. O ambas cosas.

Ahora, por supuesto, alguien señalará que los neutrones son partículas subatómicas que consisten en partículas más fundamentales. Por cierto, esto también se aplica a la carga eléctrica positiva, el protón. Pero eso no quita el hecho de que logro obtener radiación electromagnética de un neutrón libre antes de que se desintegre.

¿Qué tiene que ver esto con tu pregunta sobre la radiación térmica de una estrella de neutrones? En una estrella de neutrones, según el mecanismo descrito anteriormente, debería haber un intercambio de energía entre los neutrones. Y este es un intercambio de radiación electromagnética.

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