ดาวนิวตรอน – สิ่งที่อันตรายและสุดขั้วที่สุดที่ไม่ใช่หลุมดำ: บทเรียนภาษาอังกฤษ

Neutron stars are one of the most extreme and violent things in the universe. ไวยากรณ์

ดาวนิวตรอนเป็นหนึ่งในสิ่งที่สูดขั้วและรุนแรงที่สุดในเอกภพ

Giant atomic nuclei only a few kilometers in diameter,

นิวเคลียสของอะตอมขนาดยักษ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่กิโลเมตร

but as massive as stars.

แต่มีมวลมหาศาลพอๆ กับดาวฤกษ์

And they owe their existence to the death of something majestic. วลี

และกาารมีอยู่ของพวกมันนั้นเป็นผลมาจากความตายของสิ่งที่ยิ่งใหญ่

Stars exist because of a fragile balance.

ดาวฤกษ์ดำรงอยู่ได้เพราะความสมดุลที่เปราะบาง

The mass of millions of billions of trillions of tons of hot plasma

มวลของพลาสมาที่ร้อนจัดหลายล้านพันล้านล้านล้านตัน

are being pulled inwards by gravity and squeeze material together with so much force that nuclei fuse. ไวยากรณ์

ถูกดึงเข้าสู่ศูนย์กลางด้วยแรงโน้มถ่วงและบีบอัดสสารเข้าด้วยกันด้วยแรงมหาศาลจนนิวเคลียสหลอมรวมกัน

Hydrogen fuses into helium.

ไฮโดรเจนหลอมรวมกลายเป็นฮีเลียม

This releases energy,

กระบวนการนี้ปลดปล่อยพลังงานออกมา

which pushes against gravity and tries to escape.

ซึ่งจะผลักต้านกับแรงโน้มถ่วงและพยายามที่จะหนีออกมา

As long as this balance exists, ไวยากรณ์

ตราบใดที่ความสมดุลนี้ยังมีอยู่

stars are pretty stable.

ดาวฤกษ์ก็จะค่อนข้างเสถียร

Eventually, the hydrogen will be exhausted.

ในท้ายที่สุด ไฮโดรเจนจะหมดลง

Medium stars like our sun go through a giant phase กริยาวลี

ดาวฤกษ์ขนาดกลางอย่างดวงอาทิตย์ของเราจะเข้าสู่ช่วงดาวยักษ์

where they burn helium into carbon and oxygen

ที่ซึ่งพวกมันจะเผาผลาญฮีเลียมให้กลายเป็นคาร์บอนและออกซิเจน

before they eventually turn into white dwarfs.

ก่อนที่พวกมันจะกลายเป็นดาวแคระขาวในที่สุด

But in stars many times the mass of our sun,

แต่ในดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของเราหลายเท่า

things get interesting when the helium is exhausted.

สิ่งต่างๆ จะน่าสนใจขึ้นเมื่อฮีเลียมหมดลง

For a moment,

เพียงชั่วครู่

the balance of pressure and radiation tips สำนวน

ความสมดุลของแรงดันและการแผ่รังสีจะพังทลายลง

and gravity wins,

และแรงโน้มถ่วงจะเป็นฝ่ายชนะ

squeezing the star tighter than before.

บีบอัดดาวฤกษ์ให้แน่นขึ้นกว่าเดิม

The core burns hotter and faster

แกนกลางจะลุกไหม้ร้อนขึ้นและเร็วขึ้น

while the outer layers of the star swell by hundreds of times,

ในขณะที่ชั้นนอกของดาวฤกษ์ขยายตัวขึ้นหลายร้อยเท่า

fusing heavier and heavier elements. ไวยากรณ์

หลอมรวมธาตุที่หนักขึ้นเรื่อยๆ

Carbon burns to neon in centuries,

คาร์บอนเผาไหม้กลายเป็นนีออนในเวลาหลายศตวรรษ

neon to oxygen in a year,

นีออนเป็นออกซิเจนในเวลาหนึ่งปี

oxygen to silicon in months,

ออกซิเจนเป็นซิลิกอนในเวลาหลายเดือน

and silicon to iron in a day.

และซิลิกอนเป็นเหล็กในเวลาหนึ่งวัน

And then, death.

แล้วจากนั้น คือความตาย

Iron is nuclear ash.

เหล็กคือเถ้าถ่านนิวเคลียร์

It has no energy to give and cannot be fused.

มันไม่มีพลังงานที่จะมอบให้และไม่สามารถหลอมรวมได้อีก

The fusion suddenly stops and the balance ends.

การหลอมรวมหยุดชะงักอย่างกะทันหันและความสมดุลก็สิ้นสุดลง

Without the outward pressure from fusion, ไวยากรณ์

เมื่อปราศจากแรงดันที่ผลักออกไปด้านนอกจากการหลอมรวม

the core is crushed by the enormous weight of the star above it.

แกนกลางจะถูกบดขยี้ด้วยน้ำหนักมหาศาลของดาวฤกษ์ที่อยู่ด้านบน

What happens now is awesome and scary.

สิ่งที่เกิดขึ้นต่อไปนี้น่าทึ่งและน่าหวาดกลัว

Particles like electrons and protons really don't want to be near each other. สำนวน

อนุภาคอย่างอิเล็กตรอนและโปรตอนไม่ได้อยากจะอยู่ใกล้กันเลย

But the pressure of the collapsing star is so great

แต่แรงดันจากดาวฤกษ์ที่ยุบตัวลงนั้นมีมหาศาลมาก

that electrons and protons fuse into neutrons,

จนทำให้อิเล็กตรอนและโปรตอนหลอมรวมกันกลายเป็นนิวตรอน

which then get squeezed together as tightly as in atomic nuclei.

ซึ่งจากนั้นก็จะถูกบีบอัดเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนาเหมือนในนิวเคลียสของอะตอม

An iron ball the size of the Earth ลำดับความ

ลูกบอลเหล็กขนาดเท่าโลก

is squeezed into a ball of pure nuclear matter the size of a city.

ถูกบีบอัดให้กลายเป็นลูกบอลของสสารนิวเคลียร์บริสุทธิ์ที่มีขนาดเท่าเมือง

But not just the core, the whole star implodes,

แต่ไม่ใช่แค่แกนกลางเท่านั้น ดาวฤกษ์ทั้งดวงจะยุบตัวเข้าสู่ศูนย์กลาง

gravity pulling the outer layers in at 25% the speed of light.

แรงโน้มถ่วงจะดึงชั้นนอกเข้ามาด้วยความเร็ว 25% ของความเร็วแสง

This implosion bounces off the iron core,

การยุบตัวนี้จะสะท้อนกลับจากแกนเหล็ก

producing a shock wave that explodes outwards

สร้างคลื่นกระแทกที่ระเบิดออกสู่ด้านนอก

and catapults the rest of the star into space. การใช้คำ

และเหวี่ยงส่วนที่เหลือของดาวฤกษ์ออกสู่อวกาศ

This is what we call a supernova explosion ไวยากรณ์

นี่คือสิ่งที่เราเรียกว่าการระเบิดซูเปอร์โนวา

and it will outshine entire galaxies.

และมันจะสว่างจ้ากว่ากาแล็กซีทั้งกาแล็กซี

What remains of the star is now a neutron star. ไวยากรณ์

สิ่งที่เหลืออยู่ของดาวฤกษ์ตอนนี้คือดาวนิวตรอน

Its mass is around a million times the mass of the Earth,

มวลของมันมากกว่ามวลของโลกประมาณหนึ่งล้านเท่า

but compressed to an object about 25 km wide.

แต่ถูกบีบอัดจนเป็นวัตถุที่มีความกว้างประมาณ 25 กิโลเมตร

It's so dense that the mass of all living humans ไวยากรณ์

มันมีความหนาแน่นมากเสียจนมวลของมนุษย์ที่ยังมีชีวิตอยู่ทุกคน

would fit into 1 cubic centimeter of neutron star matter.

สามารถใส่ลงไปในสสารดาวนิวตรอนขนาด 1 ลูกบาศก์เซนติเมตรได้พอดี

That's roughly a billion tons in a space the size of a sugar cube.

นั่นคือมวลประมาณหนึ่งพันล้านตันในพื้นที่ขนาดเท่าน้ำตาลก้อน

Put another way, ลำดับความ

พูดอีกอย่างก็คือ

that's Mount Everest in a cup of coffee. สำนวน

นั่นคือภูเขาเอเวอเรสต์ในถ้วยกาแฟ

From the outside,

เมื่อมองจากภายนอก

a neutron star is unbelievably extreme.

ดาวนิวตรอนนั้นสุดขั้วอย่างไม่น่าเชื่อ

Its gravity is the strongest outside black holes

แรงโน้มถ่วงของมันแข็งแกร่งที่สุดรองจากหลุมดำ

and if it were any denser, it would become one. ไวยากรณ์

และถ้ามันหนาแน่นกว่านี้อีกนิดเดียว มันก็จะเป็นหลุมดำ

Light is bent around it,

แสงจะโค้งงอไปรอบๆ ตัวมัน

meaning you can see the front and parts of the back. ไวยากรณ์

หมายความว่าคุณสามารถมองเห็นด้านหน้าและบางส่วนของด้านหลังได้

Their surfaces reach a million degrees Celsius

พื้นผิวของมันมีอุณหภูมิถึงหนึ่งล้านองศาเซลเซียส

compared to a measly 6,000 degrees for our sun. การใช้คำ

เทียบกับอุณหภูมิเพียง 6,000 องศาเซลเซียสของดวงอาทิตย์ของเรา

Okay,

เอาล่ะ

let's look inside a neutron star. ลำดับความ

เรามาดูข้างในดาวนิวตรอนกันเถอะ

Although these giant atomic nuclei are stars, ลำดับความ

แม้ว่านิวเคลียสอะตอมขนาดยักษ์เหล่านี้จะเป็นดาวฤกษ์

in many ways they're also like planets

แต่ในหลายๆ ด้านพวกมันก็คล้ายกับดาวเคราะห์

with solid crusts over a liquid core.

ที่มีเปลือกแข็งห่อหุ้มแกนกลางที่เป็นของเหลว

The crust is extremely hard.

เปลือกนี้แข็งแกร่งอย่างยิ่ง

The outermost layers are made of iron left over from the supernova, กริยาวลี

ชั้นนอกสุดทำจากเหล็กที่หลงเหลือจากซูเปอร์โนวา

squeezed together in a crystal lattice

ถูกบีบอัดเข้าด้วยกันในโครงตาข่ายผลึก

with a sea of electrons flowing through them. สำนวน

พร้อมกับทะเลอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านพวกมัน

Going deeper,

เมื่อลึกลงไปอีก

gravity squeezes nuclei closer together.

แรงโน้มถ่วงจะบีบนิวเคลียสให้เข้าใกล้กันมากขึ้น

We find fewer and fewer protons ไวยากรณ์

เราจะพบโปรตอนน้อยลงเรื่อยๆ

as most merge to neutrons

เนื่องจากส่วนใหญ่จะรวมตัวกับนิวตรอน

until we reach the base of the crust.

จนกระทั่งเราไปถึงฐานของเปลือก

Here, nuclei are squeezed together so hard that they start to touch.

ที่นี่ นิวเคลียสถูกบีบอัดเข้าด้วยกันอย่างแรงจนมันเริ่มสัมผัสกัน

Protons and neutrons rearrange,

โปรตอนและนิวตรอนจะจัดเรียงตัวใหม่

making long cylinders or sheets,

ก่อตัวเป็นทรงกระบอกหรือแผ่นยาวๆ

enormous nuclei with millions of protons and neutrons

เป็นนิวเคลียสขนาดยักษ์ที่มีโปรตอนและนิวตรอนหลายล้านตัว

shaped like spaghetti and lasagna, วัฒนธรรม

มีรูปร่างเหมือนสปาเกตตีและลาซัญญา

which physicists call nuclear pasta.

ซึ่งนักฟิสิกส์เรียกว่า พาสต้านิวเคลียร์

Nuclear pasta is so dense that it may be the strongest material in the universe,

พาสต้านิวเคลียร์มีความหนาแน่นมากจนอาจเป็นสสารที่แข็งแกร่งที่สุดในเอกภพ

basically unbreakable.

แทบจะไม่มีวันแตกหักเลย

Lumps of pasta inside a neutron star can even make mountains,

ก้อนพาสต้าภายในดาวนิวตรอนสามารถทำให้เกิดภูเขาได้เลย

at most a few centimeters high, ไวยากรณ์

โดยสูงอย่างมากก็แค่ไม่กี่เซนติเมตร

but many times as massive as the Himalayas.

แต่มีมวลมากกว่าเทือกเขาหิมาลัยหลายเท่า

Eventually, beneath the pasta,

ในที่สุด เมื่อลึกลงไปใต้พาสต้า

we reach the core.

เราก็จะไปถึงแกนกลาง

We're not really sure what the properties of matter are ไวยากรณ์

เราไม่ค่อยแน่ใจนักว่าคุณสมบัติของสสารเป็นอย่างไร

when they're squeezed this hard.

เมื่อมันถูกบีบอัดอย่างรุนแรงขนาดนี้

Protons and neutrons might dissolve into an ocean of quarks,

โปรตอนและนิวตรอนอาจจะละลายกลายเป็นมหาสมุทรของควาร์ก

a so-called quark-gluon plasma. การใช้คำ

ที่เรียกว่า พลาสมาควาร์ก-กลูออน

Some of those quarks might turn into strange quarks,

ควาร์กบางตัวอาจจะเปลี่ยนเป็นควาร์กแปลก (strange quarks)

making a sort of strange matter with properties so extreme วลี

สร้างสสารประหลาดที่มีคุณสมบัติสุดขั้ว

that we made a whole video about it.

จนเราต้องทำวิดีโออธิบายเรื่องนี้แยกต่างหากเลย

Or maybe they just stay protons and neutrons.

หรือบางทีมันอาจจะยังคงเป็นโปรตอนและนิวตรอนเหมือนเดิม

No one knows for sure, วลี

ไม่มีใครรู้แน่ชัด

and that's why we do science.

และนั่นคือเหตุผลที่เราทำการศึกษาทางวิทยาศาสตร์

That's all pretty heavy stuff, สำนวน

ทั้งหมดนั้นเป็นเรื่องที่ค่อนข้างหนักทีเดียว

literally,

หนักในความหมายตามตัวอักษรเลย

so let's go back out into space.

ดังนั้นเรากลับออกไปในอวกาศกันดีกว่า

When neutron stars first collapse,

เมื่อดาวนิวตรอนยุบตัวในตอนแรก

they begin to spin very, very fast,

พวกมันจะเริ่มหมุนเร็วมากๆ

like a ballerina pulling her arms in. ลำดับความ

เหมือนนักบัลเลต์ที่ดึงแขนแนบลำตัว

Neutron stars are celestial ballerinas

ดาวนิวตรอนคือนักบัลเลต์แห่งท้องฟ้า

spinning many times per second.

ที่หมุนหลายรอบต่อวินาที

This creates pulses

สิ่งนี้ทำให้เกิดคลื่นพัลส์

because their magnetic field creates a beam of radio waves,

เพราะสนามแม่เหล็กของพวกมันจะสร้างลำแสงคลื่นวิทยุ

which passes every time they spin.

ซึ่งจะกวาดผ่านไปทุกๆ ครั้งที่มันหมุน

These radio pulsars are the best known type of neutron star. วลี

พัลซาร์วิทยุเหล่านี้เป็นประเภทของดาวนิวตรอนที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด

About 2,000 are known of in the Milky Way.

พบว่ามีอยู่ประมาณ 2,000 ดวงในทางช้างเผือก

These magnetic fields are the strongest in the universe,

สนามแม่เหล็กเหล่านี้ทรงพลังที่สุดในเอกภพ

a quadrillion times stronger than Earth's after they're born. ไวยากรณ์

แรงกว่าของโลกถึงหนึ่งพันล้านล้านเท่าหลังจากที่พวกมันถือกำเนิดขึ้น

They're called magnetars until they calm down a little. กริยาวลี

พวกมันจะถูกเรียกว่าแมกนีทาร์ จนกว่ามันจะสงบลงเล็กน้อย

But the absolute best kind of neutron stars are friends with other neutron stars. สำนวน

แต่ดาวนิวตรอนที่เจ๋งที่สุดคือดาวนิวตรอนที่เป็นเพื่อนกับดาวนิวตรอนดวงอื่น

By radiating away energy as gravitational waves, ไวยากรณ์

โดยการแผ่พลังงานออกไปในรูปแบบของคลื่นความโน้มถ่วง

ripples in space-time, สำนวน

ซึ่งเป็นรอยกระเพื่อมในปริภูมิ-เวลา

their orbits can decay and they can crash into and kill each other

วงโคจรของพวกมันจะเสื่อมลงและมันสามารถชนกันและทำลายล้างกันเองได้

in a kilonova explosion that spews out a lot of their guts. สำนวน

ในการระเบิดระดับกิโลโนวาที่พ่นเอาเครื่องในของมันออกมามากมาย

When they do, ไวยากรณ์

เมื่อพวกมันทำเช่นนั้น

the conditions become so extreme

สภาวะจะสุดขั้วมากเสียจน

that for a moment heavy nuclei are made again.

มีอยู่ชั่วขณะหนึ่งที่นิวเคลียสหนักจะถูกสร้างขึ้นมาอีกครั้ง

It's not fusion putting nuclei together this time, ไวยากรณ์

คราวนี้ไม่ใช่การหลอมรวมที่ทำให้นิวเคลียสรวมเข้าด้วยกัน

but heavy neutron-rich matter falling apart and reassembling.

แต่เป็นสสารที่อุดมด้วยนิวตรอนหนักที่แตกออกและประกอบขึ้นใหม่

Only very recently,

เมื่อไม่นานมานี้เอง

we've learned that this is probably the origin

เราเพิ่งได้เรียนรู้ว่านี่อาจเป็นจุดกำเนิด

of most of the heavy elements in the universe,

ของธาตุหนักส่วนใหญ่ในเอกภพ

like gold, uranium, and platinum,

เช่น ทองคำ ยูเรเนียม และแพลทินัม

and dozens more.

รวมถึงธาตุอื่นๆ อีกหลายสิบชนิด

So then our two neutron stars collapse and become a black hole,

จากนั้นดาวนิวตรอนทั้งสองดวงของเราก็จะยุบตัวลงและกลายเป็นหลุมดำ

dying yet again.

พวกมันตายลงอีกครั้ง

Not only do stars have to die to create elements, ไวยากรณ์

ดาวฤกษ์ไม่เพียงแต่ต้องตายเพื่อสร้างธาตุขึ้นมาเท่านั้น

they have to die twice.

พวกมันยังต้องตายถึงสองครั้ง

Over millions of years,

ในช่วงเวลาหลายล้านปี

these atoms will mix back into the galaxy,

อะตอมเหล่านี้จะปะปนกลับเข้าไปในกาแล็กซี

but some of them end up in a cloud กริยาวลี

แต่บางส่วนก็จะไปรวมกันในกลุ่มเมฆ

which gravity pulls together to form stars and planets,

ซึ่งแรงโน้มถ่วงจะดึงพวกมันมารวมกันเพื่อสร้างเป็นดาวฤกษ์และดาวเคราะห์

repeating the cycle.

และทำซ้ำวัฏจักรนี้ต่อไป

Our solar system is one example,

ระบบสุริยะของเราเป็นตัวอย่างหนึ่ง

and the remains of those neutron stars that came before us

และซากของดาวนิวตรอนเหล่านั้นที่มีมาก่อนเรา

are all around us.

ก็อยู่รอบๆ ตัวเรา

Our entire technological modern world

โลกสมัยใหม่ที่เต็มไปด้วยเทคโนโลยีทั้งหมดของเรา

was built out of the elements neutron stars made in eons past, โน้ต

ถูกสร้างขึ้นจากธาตุที่ดาวนิวตรอนสร้างขึ้นในอดีตกาลอันยาวนาน

sending these atoms on a 13 billion-year journey ไวยากรณ์

ส่งอะตอมเหล่านี้ออกเดินทางกว่า 1.3 หมื่นล้านปี

to come together and make us and our world.

เพื่อมารวมกันและสร้างพวกเราและโลกของเรา

And that's pretty cool.

และนั่นก็เจ๋งมากเลยทีเดียว