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【天文科普】中子星

2021-12-29 23:45| 发布者: imufu| 查看: 48891| 评论: 0

摘要: 中子星(neutron star)是除黑洞外密度最大的星体。中子星密度中子星的密度为每立方厘米8^14~10^15克,相当于每立方厘米重1亿吨以上。此密度也就是原子核的密度,是水的密度的一百万亿倍。如果把地球压缩成这样,地 ...


中子星(neutron star)


是除黑洞外密度最大的星体。



中子星密度


中子星的密度为每立方厘米8^14~10^15克,相当于每立方厘米重1亿吨以上。此密度也就是原子核的密度,是水的密度的一百万亿倍。如果把地球压缩成这样,地球的直径将只有22米!



中子星的密度是如此之大,半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。中子星的能量辐射是太阳的100万倍,约为3.826 x 10^32 瓦特。按照世界上的用电情况,它在一秒钟内辐射的总能量若全部转化为电能,就够我们地球用上几十亿年。



中子星演化


中子星是处于演化后期的恒星,同白矮星一样,它也是在老年恒星的中心形成的。

当老年恒星的质量为太阳质量的约8~2、30倍时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于8个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。



中子星并不是恒星的最终状态,它还要进一步演化。由于它温度很高,能量消耗也很快,因此,它通过减慢自转以消耗角动量维持光度。当它的角动量消耗完以后,中子星将变成不发光的黑矮星。

与白矮星区别


白矮星的密度虽然大,但还在正常物质结构能达到的最大密度范围内:电子还是电子,原子核还是原子核,原子结构完整。



中子星里,压力是如此之大,电子被压缩到原子核中,同质子中和为中子,使原子变得仅由中子组成,整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。中子星就是一个巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。

脉冲星


中子星密度非常大,旋转速度极快,而由于其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人眨眼,故又称作脉冲星。

所有的脉冲星都是高速自转的中子星,但中子星不全是脉冲星,我们要收到脉冲信号才算。



中子星逃逸速度


一颗中子星的逃逸速度大约在10,000至150,000公里/秒之间,也就是可以达到光速的一半。如果一个普通体重的人遇到了中子星,他撞击到中子星表面的能量将相当于二亿吨核爆的威力。当然这仅仅是假设,真要是这样的话,这个人在越来越接近中子星的时候,会被强大的潮汐力扯碎,就如下面的companion star。



转速最快的中子星


每秒旋转1122圈,比地球自转快1亿倍,J1739-285是迄今发现转速最快的中子星。




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