Тверда кристалічна кора товщиною приблизно в один кілометр складається з ядер заліза - того самого матеріалу, який накопичився в ядрі батьківської зірки ще до її вибуху як наднової.
Чому кора залізна? Тому що утворення заліза - кінцевий етап термоядерного горіння: у звичайних зірках тисячі й тисячі років водень горить і перетворюється на гелій, гелій - на вуглець і так далі. Зрештою утворюється кремній і "зоряна зола" - залізо. Отримати більше енергії із залізного ядра батьківської зірки вже неможливо, через це і виникло припущення, що перший зовнішній шар нейтронної зірки складається із заліза. Над цією корою знаходиться тонкий шар - від кількох міліметрів до приблизно метра - газової атмосфери, рух якої керується магнітним полем зірки. Магнітосфера починається трохи вище атмосфери, і саме ці магнітні поля в обертових пульсарах виштовхують у космос струмені частинок і, відповідно, потужні потоки випромінювання.
Кора нейтронної зірки - надзвичайно складна структура. У міру того, як ми рухаємося в напрямку ядра зорі, разом із збільшенням щільності, змінюються фізичні властивості кори. У зовнішній корі, яка складається з кристалів заліза, електрони поводяться звичним для нас чином: у кожному атомі заліза вони обертаються навколо ядра. Однак у міру збільшення щільності енергія електронів зростає - і вони "вдавлюються" в протони. Коли негативно заряджений електрон з'єднується з позитивно зарядженим протоном, протон перетворюється на нейтрон, вивільняючи нейтрино, - і що більше ми заглиблюємося всередину зірки, то більше електронів втискується в ядра і то більше там виявляється нейтронів. Цей процес триває аж до точки, нижче якої в ядрах виявляється так багато нейтронів, що вони починають "витікати" з ядер. Цей перехід із зовнішньої кори у внутрішню і називається "точкою нейтронної нестійкості", нижче за яку вільні нейтрони починають утворювати пари, які складають нейтронну надплинну рідину з нульовою в'язкістю. Це витікання нейтронів відбувається на глибині понад триста метрів за густини близько 4×1011г/см3, яка все ще менша за густину всередині важких атомних ядер, виміряну в земних умовах. Завдяки лабораторним експериментам на Землі щойно описані припущення засновані на добре вивчених законах ядерної фізики.
15 окт 2023
