首页 热点中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克

中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克

今日新闻 热点 2021-05-06 12:19:15 18 0

宇宙中最异乎寻常的存在是什么?很多人可能会想到黑洞,毕竟黑洞有着连光都无法逃脱的强大吞噬能力。提到黑洞,有人可能会联想到死亡,但其实黑洞的强大引力也维系着一个星系的正常运转,比如我们的银河系,所以说黑洞也没这么可怕。

中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克

但我们今天聊的是另一种特殊的天体,中子星。在可见的宇宙天体中,中子星的密度是最高的,最小的中子星,它的密度也可以达到每立方厘米8000万吨,而大质量的中子星密度甚至可以达到每立方厘米20亿吨。没有对比就没有伤害。我们来看看地球的数据,地球的平均密度大概是每立方厘米5.5克左右,可想而知中子星的密度有多可怕。如果要达到中子星这样的密度,地球就得压缩成一颗直径在20米左右的小球了。

密度如此可怕的中子星是怎样出现的呢?

红巨星与白矮星将是太阳最后的归宿。同样的,中子星也是恒星演化而来,当一颗恒星将自己的燃料燃烧殆尽时,它的亮度会增加到4至8个数量级,之后就是一个漫长的衰变。衰变到达一个点后,失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引,会急速向核心坠落,有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发,产生超新星爆炸。

中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克


而恒星质量的不同,恒星内部区域的演化结果也不同。如果老年恒星的质量大约是太阳质量的8至20倍时,它就有可能变成一颗中子星。而质量小于8个太阳的恒星,往往只能变化成为一颗白矮星。但如果恒星在爆炸前的质量比20个太阳还要大,经过超新星爆炸后,恒星会转变成黑洞。

我们知道地球上所有的物体都是由原子组成,而原子是由电子和原子核组成,电子云包裹着原子核,电子与原子核之间有巨大的空间,而那颗演化成中子星的恒星在爆发坍塌过程里产生了巨大的压力,这种压力又使它的结构发生变化,不仅原子的外壳被压迫了,就连原子核也没能幸免于难。原子核中的质子和中子被挤了出来,质子又和电子挤到一起,结合成了中子,最后。恶的中子聚集在一起,就形成了我们所知道的中子星。中子星就是这样把原子核压实成为一锅中子糠的物质,所以它的密度和重多大就可想而知了。

中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克



也许大家会有疑问,中子星质量那么大,谁也没有实际印证过,这些数据和结论是怎么来的?

科学界当然有很多方法去测量天体数据,比如引力、扰动、光谱、能量等等,中子星的性质就是这样测算出来的。目前人类发现的中子星已经有数千颗了,当然去取一块物质来实际研究肯定更有说服力,但对于目前人类的技术水平来说,是完全不可能实现的。

一颗典型的中子星,质量大约有1.5至3倍的太阳质量,半径很小,只有10千米左右,外部是一个固态的铁外壳,大约厚1000米,但它的表面温度超过100万度,中心温度则达到1500万度。而距离我们最近的一颗中子星,在250至1000光年远的地方,即使我们真的能依靠某种手段靠近这颗中子星,可能也永远回不来。

中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克


中子星不但物质比重大的出奇,它表面重力也能达到一半的光速,只有达到每秒15万公里的速度才能逃逸,基本上除了光掉在上面的东西都无法逃出来。假设一个70公斤的人真的进入了中子星的盈利范围,被拽了下去,那么它掉下去的冲击能量相当于2亿吨tnt炸药的爆炸威力。在抛开这些条件不管,假如我们真的拿到了一小块中子星物质,并且能够摆脱中子星引力的话,那一小勺物质会在离开中子星强大压力约束的一瞬间膨胀,恢复原子状态,膨胀到原来的几千亿倍,这种威力绝不亚于若干颗氢弹。所以这种假设没有什么意义,只是在探究各种不同的失败形式而已。

那脉冲星和中子星是一回事吗?

实际上绝大多数的脉冲星都是中子星,但中子星不一定是脉冲星,有脉冲的才算脉冲星。通常情况下,中子星的自转轴与磁场的方向不在同一条直线上,这样从磁极发出的强烈能量射线脉冲就会像灯塔一样的扫射太空。当这种脉冲扫向地球时,被人类发现和捕捉,人类就把这种星体叫做脉冲星。目前人类已经发现2000多颗脉冲星,我国天眼的一大科学目标就是寻找宇宙中的脉冲星,他们的脉冲反应是有规律的,这种特征可以称为人类未来太空飞行定位和导航的坐标。

中子星有多可怕?质量最高达每立方厘米20亿吨,地球却只有5.5克


说回中子星,中子星也不是恒星的最终状态,它还会进一步演化。由于它的温度很高,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,再也无法产生能量辐射。

相关阅读

版权声明

如喜欢本站,请您收藏、转发。
本站为可信网站请放心浏览。本站版权所有,如需转发,请注明出处