Si las estrellas de neutrones están formadas principalmente por neutrones, ¿podría haber estrellas de protones que sean solo protones pero que tengan suficiente gravedad para mantenerlas juntas?

Hay dos dificultades para formar una estrella “protón”: crear las condiciones iniciales y mantener las condiciones finales.

La materia es típicamente neutral. El universo tiene una carga neta muy baja (tal vez cero). Para cada protón, hay un electrón, y en el colapso de un remanente de supernova, los electrones se aplastan en los protones por gravedad para formar neutrones. Este es un proceso conocido como “captura de electrones” y ocurre en algunos isótopos radiactivos naturales que reducen su energía total al capturar un electrón orbital de capa K o L en un protón para formar un neutrón.

Entonces, para hacer una estrella de protones, primero tendría que deshacerse de casi todos los electrones para poder comenzar con una nube de hidrógeno completamente ionizada (tendría que ser hidrógeno … de lo contrario, tendría una gran cantidad de neutrones en la mezcla que no iría a ninguna parte). Entonces tendrías que convencer a esta nube totalmente ionizada de colapsar, pero como la gravedad y las fuerzas electromagnéticas son a) de largo alcance yb) tienen leyes de fuerza 1 / r ^ 2, no hay forma de que la gravedad supere la repulsión electromagnética entre protones libres Así que hacer que la cosa se derrumbe sería … difícil.

¡Pero digamos que podrías! De alguna manera, hemos logrado obtener 1.4 masas solares de protones aplastadas lo suficientemente fuerte como para que la fuerza nuclear fuerte, que a diferencia del electromagnetismo y la gravedad tiene un alcance muy corto, se haya activado. ¿Sería suficiente para mantener las cosas juntas?

No

A modo de comparación, el di-protón es un estado de materia casi ligado. Si la fuerza fuerte fuera aproximadamente un 2% más fuerte, sería el tercer isótopo estable de helio. Tal como está, se descompone al dividirse en dos (fisión) o (rara vez) a través de la desintegración beta +: un protón se convierte en un neutrón, produciendo un núcleo de deuterio estable.

¿Agregar gravedad a la mezcla cambiaría las cosas lo suficiente como para unir protones? En el núcleo de tal estrella, la fuerza gravitacional adicional probablemente sería suficiente para superar la repulsión electromagnética, pero eso depende de la profundidad de la materia en la parte superior. A medida que uno se acerca a la superficie, la presión disminuye y las fuerzas electromagnéticas se hacen cargo. Esto es muy diferente al caso de las estrellas de neutrones, donde no hay nada en particular que intente separarlas: a profundidades suficientemente bajas tienen una capa (delgada) de materia normal. Para una estrella de protones, esta capa sería expulsada al espacio, y la estrella se desintegraría progresivamente en plasma totalmente ionizado.

Un proceso competitivo en la desintegración de tal estrella sería la desintegración beta + de los protones en neutrones. Podría haber algún caso en el que esto dominara, y terminaría con una estrella de neutrones normal rodeada por una nube de positrones que había expulsado. Esto parece muy poco probable, pero en términos de eventos estelares violentos, el proceso sería bastante divertido de ver (desde una distancia lo suficientemente grande … digamos la próxima galaxia, pero una).

En respuesta a: “Si las estrellas de neutrones están formadas principalmente por neutrones, ¿podría haber estrellas de protones que sean solo protones pero que tengan suficiente gravedad para mantenerlas juntas?”

Gracias por preguntar, pero no estoy de acuerdo con la premisa de su pregunta.

MC Physics sugiere que el término ‘neutrón’ tiene poco significado ya que es solo un protón con un electrón y otras cargas débiles unidas por fuerzas de carga de atracción. Esto es normal ya que todas las cargas y los desequilibrios de carga en el Universo SON FUERZA DE CARGA DE ATRACCIÓN ‘impulsada’ para atraer tipos de carga opuestos, moverse hacia ellos y unirse a ellos, si es posible, PARA CONVERTIRSE EN NEUTRO DE CARGA GENERAL.

Por lo tanto, en ambos casos está preguntando acerca de la posibilidad de un protón compuesto por estrellas. Para su respuesta, no necesita buscar más allá de los núcleos de átomos, según MC Physics.

En esa teoría, los quarks forman protones que forman núcleos. Los protones están hechos de 6 cargas mono (3 positivas y 3 negativas en varias fuerzas de carga fuerte) dispuestas en una estructura de tipo de carga alterna, de modo que las cargas mono de tipo opuesto pueden ‘tocarse’ por las fuerzas de carga de atracción y las monocargas de tipo similar. separado debido a las fuerzas de carga repeler. Esa diferencia en las diferencias de unión para cargas estáticas tan fuertes proporciona la ventaja de la fuerza de atracción al mantener la partícula unida.

Los núcleos se forman en la teoría de Física MC de la misma manera. Los protones se unen directamente a los protones para que las monocargas de tipo opuesto se ‘toquen’ y las monocargas de tipo similar se separen. Así que únete a todos los protones que un entorno determinado permitirá formar tu estrella. Sin embargo, su estrella resultante estará altamente cargada, lo que nuevamente es muy inestable en el Universo real, según un párrafo anterior.

La diferencia es que algunas de esas cargas débiles son necesarias para la estabilidad estructural de esas uniones. Y cada carga negativa cercana será una fuerza de carga de atracción impulsada para moverse hacia una estrella cargada altamente positiva y unirse con ella hasta que se neutralice … ¡como nuestro propio Sol!

MC Física Teoría General del Universo

“Modelo de Física MC de Partículas Subatómicas utilizando Mono-Cargas”, http://viXra.org/pdf/1611.0080v1.pdf y su resumen en http://viXra.org/abs/1611.0080

Pensemos antes de que estas cosas se conviertan en estrellas de protones. Cualquier grupo significativo de materia es prácticamente neutral. La fuerza electromagnética de repulsión si los objetos no son neutros supera masivamente cualquier atracción gravitacional.

Ahora, si comenzamos con material esencialmente neutro, ¿a dónde van todos los electrones? (¿y por qué?) si vamos a terminar con una estrella de protones. Así que estoy seguro de que la respuesta es no.

Me voy con no.

Técnicamente, sería posible, en principio, obtener suficientes protones en haces colisionantes para concentrarse lo suficiente en un volumen que la masa formaría un agujero negro. Eso los mantendría juntos.

Cualquier cosa menos que eso no es suficiente gravedad.

La fuerza de coulomb es muchos órdenes de magnitud más fuerte que la gravedad … en realidad estás confiando en la fuerza fuerte aquí, que es de corto alcance.

En la práctica, no existe un mecanismo natural conocido para producir tal situación. Los protones naturalmente acumulan electrones, algunos de los cuales se absorben para formar neutrones. Una estrella de neutrones obtiene sus neutrones al absorber sus electrones atómicos.

Porque si hace los cálculos, señor (o señora), verá que no es posible. Digamos que quisieras tener una estrella de protones tan masiva como el Sol. La fuerza gravitacional sería grande, por supuesto, pero la fuerza repulsiva de los protones sería mucho, mucho, mucho mayor que la fuerza gravitacional, por lo que los protones se volarían y tu estrella no se formaría. No importa cuán grande sea esa estrella, la fuerza electrostática siempre es mucho más grande que la fuerza gravitacional.

Simplemente compare las dos ecuaciones, por favor:

Ley de atracción de Newton para dos partículas, ambas con masa m:

[matemáticas] F_G = G \ dfrac {m ^ 2} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Ley de repulsión de Coulomb para dos partículas, ambas con la misma carga q:

[matemáticas] F_E = \ dfrac {1} {4 \ pi \ epsilon_0} \ dfrac {q ^ 2} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Ahora suponga que dos partículas, ambas tienen la misma masa my la misma carga q (podrían ser dos protones), separadas por una distancia r. Compare la fuerza de atracción gravitacional entre ellos [matemática] F_G [/ matemática] y la fuerza eléctrica de repulsión [matemática] F_E [/ matemática], y dígame cuál es más grande.

Se pueden formar estrellas de neutrones porque el neutrón es neutral.

No. Apriete dos protones juntos, y se volarán o uno de ellos se convertirá en un neutrón (en menos de un microsegundo). Entonces se convertiría en una estrella de neutrones, con una nube de neutrinos, o se desgarraría.

A menos que estemos hablando de un agujero negro, la gravedad aún sería demasiado débil para mantener a todos esos protones separados para volar debido a la acción repelente de la fuerza de Coulomb.