ดาวนิวตรอน

ดาวนิวตรอน  เป็นสิ่งที่สุดขั้วและรุนแรงที่สุดในจักรวาล

นิวเคลียสของอะตอมขนาดยักษ์ ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่กิโลเมตร

แต่มีความบึกบึนราวกับดาวฤกษ์ และมันยังเป็นผลพวงมาจากความตายของสิ่งซึ่งตระหง่านเกรียงไกร ดาวฤกษ์ดำรงอยู่ได้ด้วยความสมดุลอันบอบบาง มีมวลพลาสมาร้อนนับล้านล้านล้านตัน...

ถูกดึงเข้ามาด้วยแรงโน้มถ่วง... และบีบอัดไว้ด้วยแรงมหาศาล ซึ่งเป็นการหลอมนิวเคลียส ไฮโดรเจนหลอมกลายเป็นฮีเลียม ทำให้ปลดปล่อยพลังงานออกมา

ซึ่งทำให้มีแรงผลักต้านแรงโน้มถ่วงและพยายามปล่อยตัวเองออกมา ตราบใดที่ความสมดุลนี้ยังดำรงอยู่ ดาวฤกษ์จะยังคงอยู่อย่างเสถียร ในท้ายที่สุด ไฮโดรเจนจะหมดไป ดาวฤกษ์ขนาดกลางอย่างดวงอาทิตย์ของเรา จะเข้าสู่ระยะดาวยักษ์... ซึ่งฮีเลียมจะถูกเผากลายเป็นคาร์บอนและออกซิเจน...

ก่อนที่มันจะกลายเป็นดาวแคระขาวในที่สุด แต่ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายเท่า... จะมีสิ่งน่าสนใจเกิดขึ้นเมื่อไฮโดรเจนหมดไป เพียงไม่นานนัก ความสมดุลของแรงดันและรังสีลดลง...

และแรงโน้มถ่วงชนะ นั่นจะบีบอัดดาวกฤกษ์ให้เล็กลงไป แกนกลางถูกเผาร้อนขึ้นอย่างเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ในขณะที่ชั้นนอกจะบวมขึ้นเป็นร้อย ๆ เท่า... มีการหลอมธาตุให้หนักขึ้นเรื่อย ๆ

คาร์บอกถูกเผากลายเป็นนีออนเป็นหลายศตวรรษ

นีออนเป็นออกซิเจนเป็นปี ออกซิเจนเป็นซิลิคอนเป็นเดือน และซิลิคอนเป็นเหล็กภายในหนึ่งวัน จากนั้น...

...ตาย เหล็กเป็นเหมือนซากนิวเคลียร์ มันไม่มีพลังงานและไม่สามารถถูกหลอมได้อีกต่อไป การหลอมนั้นสิ้นสุดลงและไม่มีความสมดุลอีกต่อไป เมื่อปราศจากแรงผลักจากการหลอมนั้น...

แกนกลางจะถูกบีบด้วยแรงทั้งหมดจากด้านบนของดาว สิ่งที่ขึ้นตอนนี้ทั้งเจ๋งและน่ากลัวในเวลาเดียวกัน อนุภาคอย่างอิเล็กตรอนและโปรตอน... ไม่ได้อยากอยู่ใกล้กัน แต่แรงกดจากการยุบตัวของดาวนั้นรุนแรงมาก

จนทำให้อิเล็กตรอนและโปรตอนหลอมกันจนเป็นนิวตรอน จากนั้นจึงถูกบีบอัดด้วยกันจนหนาแน่นราวกับนิวเคลียสของอะตอม ลูกบอลเหล็กที่ขนาดเท่ากับโลก... ถูกบีบอัดให้กลายเป็นสารนิวเคลียนร์บริสุทธิ์ซึ่งขนาดเท่าเมือง แต่ไม่เพียงแค่แกนกลางเท่านั้น...

ดาวทั้งดวงนั้นยุบตัวลง แรงโน้มถ่วงนั้นดึงชั้นนอกของดาวเข้ามาด้วยความเร็ว 25% ของความเร็วแสง แรงยุบตัวนี้ตีกลับออกจากแกนเหล็ก ทำให้เกิดคลื่นกระแทกซึ่งก่อให้เกิดการระเบิดออกมา... และปลดปล่อยส่วนที่เหลือของดาวออกสูงอวกาศ

นี้เป็นสิ่งที่เราเรียกว่า การระเบิดซูเปอร์โนวา 

และมันจะส่องแสงสว่างไปทั่วกาแล็กซี สิ่งที่เหลือจากดาวฤกษ์นั้นเรียกว่า ดาวนิวตรอน มันมีมวลมากกว่าโลกเป็นล้านเท่า... แต่ถูกบีบอัดกลายเป็นวัตถุกว้างประมาณ 25 กิโลเมตร

มันหนาแน่นมากจนสามารถนำมวลของมนุษย์ทั้งหมด... มาใส่เป็นสารของดาวนิวตรอนได้ 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร คร่าว ๆ แล้วมันมีมวลเป็นพันล้านตัน... ในอวกาศซึ่งมีขนาดเท่ากับเม็ดน้ำตาล

หรือพูดอีกอย่างหนึ่ง คือ...

นี้ราวกับใส่ภูเขาเอเวอเรสต์ลงในแก้วกาแฟนั้นแหละ

จากภายนอก ดาวนิวตรอนเป็นสิ่งสุดขั้วอย่างไม่น่าเชื่อ แรงโน้มถ่วงของมันมหาศาลมากราวกับหลุมดำ และถ้าหากมันหนาแน่นมากกว่านี้ มันจะกลายเป็นหลุมดำ แสงที่ผ่านจะเกิดการโค้งเบน...

หมายความว่าคุณสามารถเห็นด้านหน้าและด้านหลังของมันได้ อุณหภูมิบนพื้นผิวสูงถึง 1 ล้านองศาเซลเซียส เทียบไม่ติดเลยกับดวงอาทิตย์ 6,000 องศาของเรา โอเค มาดูภายในดาวนิวตรอนกัน ถึงแม้ว่านิวเคลียสของอะตอมขนาดยักษ์เป็นดาวกฤษ์...

แต่ในหลาย ๆ อย่าง มันก็เหมือนกับดาวเคราะห์... มันมีเปลือกแข็งห่อหุ้มแกนเหลวของมัน เปลือกของมันแข็งมาก ชั้นนอกส่วนใหญ่เกิดขึ้นมาจากเหล็กที่หลงเหลือจากซูเปอร์โนวา... บีบอัดเข้าด้วยกันเป็นตารางคริสตัล...

ซึ่งมีทะเลอิเล็กตรอนไหลผ่านพวกมัน เมื่อลงไปลึกลง แรงโน้มถ่วงจะบีบอัดให้นิวเคลียสอยู่ใกล้กันมากขึ้น เราพบโปรตอนน้อยลงเรื่อย ๆ... เพราะส่วนใหญ่ถูกรวมเป็นนิวตรอน... จนถึงฐานของเปลือก

ที่นี่ นิวเคลียสถูกบีบอัดอย่างรุนแรง... จนทำให้มันสัมผัสกัน โปรตอนและนิวตรอนมีการจัดตัวใหม่... ทำให้มันกลายเป็นทรงกระบอกยาวหรือเป็นแผ่น ๆ มีนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอนเป็นล้าน ๆ...

ซึ่งลักษณะเหมือนกับสปาเกตตีและลาซานญา...

โดยนักฟิสิกส์เรียกมันว่า พาสตานิวเคลียร์ พาสตานิวเคลียร์นี้หนาแน่นมากจนกลายเป็นวัตถุที่แข็งแกร่งที่สุดในจักรวาล ง่าย ๆ ก็คือ ไม่มีทางแตกสลาย ก้อนพาสตาในดาวนิวตรอน...

สามารถทำภูเขาได้เลย... แค่เพิ่มให้สูงเพียงไม่กี่เซนติเมตร... แต่มวลของมันมหาศาลเท่ากับเทือกเขาหิมาลัย มาต่อกัน ภายใต้พลาสตานั้น... เราจะมาถึงแกนกลาง

เรายังไม่ทราบแน่ชัดถึงคุณสมบัติของสารนี้... เมื่อมันถูกบีบอัดด้วยแรงเช่นนี้ โปรตอนและนิวตรอนอาจละลายกลายเป็นทะเลควาร์ก จึงเรียกมันว่า พลาสมาควาร์ก-กลูออน (quark-gluon plasma) ควาร์กบางตัวอาจกลายเป็นสเตรนจ์ควาร์ก.

และกลายเป็นสสารประหลาด. ซึ่งมีคุณสมบัติสุดขั้ว... จนเราต้องทำวิดีโอเกี่ยวกับมันขึ้นมา หรือไม่มันอาจอยู่เป็นแค่โปรตอนและนิวตรอนอย่างเดิม ไม่มีใครทราบแน่ชัด

นั่นเราจึงศึกษาเรื่องนี้ ทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่หนักมาก ก็ตามตัวแหละ ถ้างั้นเรากลับออกมาสู่อวกาศกันก่อน เมื่อดาวนิวตรอนยุบตัวลง...

มันเริ่มที่จะหมุนเร็วขึ้นเรื่อย ๆ...

เหมือนกับนางระบำตอนดึงแขนเธอมา ดาวนิวตรอนเป็นเหมือนนางระบำบนท้องฟ้า... ที่หมุนหลายรอบต่อวินาที นี่ก่อให้เกิดการสั่น...

เนื่องมากจากสนามแม่เหล็กของมันสร้างลำแสงคลื่นวิทยุออกมา... ซึ่งเกิดขึ้นทุกครั้งเมื่อมันหมุน พัลซาร์วิทยุ. เป็นประเภทของดาวนิวตรอนที่เรารู้จักกันดี

มีประมาณ 2,000 ดวงในทางช้างเผือก

สนามแม่เหล็กนี้แข็งแกร่งที่สุดในจักรวาล...

แข็งแกร่งกว่าสนามแม่เหล็กของโลก 10^15 เท่าตอนที่ดาวตรอนเพิ่งเกิด เราเรียกมันว่า แมกนีทาร์. เมื่อมันอ่อนกำลังลงเล็กน้อย แต่ดาวนิวตรอนประเภทที่ดีที่สุด...

เป็นเพื่อนกับดาวนิวตรอนดวงอื่น โดยแผ่พลังงานออกไปเป็นคลื่นความโน้มถ่วง... กระเพื่อมกาลอวกาศ วงโคจรของพวกมันสามารถเล็กลงได้... และชนกันจนฆ่ากันเองในที่สุด...

กลายเป็นระเบิดกิโลโนวา ซึ่งปลดปล่อยใส้ในพวกมันออกมา เมื่อมันเกิดขึ้น สภาวะนี้มันสุดขั้วสุด ๆ... ทำให้ต่อมาไม่นานนัก จึงเกิดนิวเคลียสหนักอีกครั้ง มันไม่ใช่การหลอมกันเพื่อนำนิวเคลียสมาไว้ด้วยกัน...

แต่สสารหนักซึ่งอุดมไปด้วยนิวตรอน... กระจุยและประกอบกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ เราได้เรียนรู้ว่านี่น่าจะเป็นต้นกำเนิดของธาตุหนักส่วนใหญ่ในจักรวาล... เช่น ทองคำ ยูเรเนียม และแพลทินัม...

และอื่น ๆ มากมาย ซึ่งในตอนนี้... ดาวนิวตรอนทั้งสองดวงยุบรวมกันและกลายเป็นหลุมดำ... โดยผ่านความตายมาอีกครั้ง ไม่เพียงแค่ความตายของดาวที่สร้างธาตุ...

ความตายสองครั้งก็เช่นกัน

ตลอดหลายล้านปี... อะตอมเหล่านี้จะถูกผสมรวมกันกลับกลายเป็นกาแล็กซีอีกครั้ง... แต่บางส่วนใหญ่ก็กลายเป็นเมฆ... โดยที่แรงโน้มถ่วงจะดึงเข้ามาด้วยกันเพื่อสร้างเป็นดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ดวงใหม่

วนเป็นวัฏจักรเช่นนี้ ระบบสุริยะของเราเป็นหนึ่งในตัวอย่าง... ซึ่งมีดาวนิวตรอนหลงเหลืออยู่... ก่อนที่เราจะเกิดเสียอีก ในโลกเทคโนโลยีสมัยใหม่...

ล้วนถูกสร้างมาจากธาตุของดาวนิวตรอน.