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1cm3质量高达10亿吨!宇宙奇葩——中子星

 wqgyz 2017-02-24

顾名思义,中子星即整个星体均由中子构成。是由于其自身的巨大引力,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,其密度为每立方厘米8×10的13次方克至2×10的15次方克之间也就是每立方厘米的质量为8千万到20亿吨之巨!可以这样说,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。中子星的质量非常大以至于巨大的引力让光线都是呈抛物线挣脱。

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为何中子星质量如此之大?分析原子结构,原子是由原子核和核外电子构成,电子围绕原子核做圆周运动,在原子核与电子之间存在很大的空间,中子星即是在强大的引力作用下,将原子压破,使得核外电子被压进原子核,腾出了原子核与电子之间的空间,但腾出的空间究竟有多少?我们拿氢原子为例,氢原子核的半径大约为1.2x10负15次方米也就是 1.2x10的负6次方nm,再形象一点,原子核与原子相比,相当于一只蚂蚁与体育场的大小之比,体积占原子体积的几千亿分之一!由此可见,将这么大的一个空间腾出,宏观体积将缩小多少?如果把地球压缩成这样,地球的直径将只有22米!

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中子星,是恒星演化到末期,经由引力坍缩发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。恒星在核心的氢、氦、碳等元素于核聚变反应中耗尽,当它们最终转变成铁元素时便无法从核聚变中获得能量。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,或者根据恒星质量的不同,恒星的内部区域被压缩成白矮星、中子星以至黑洞。

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由于中子星保留了母恒星大部分的角动量,但半径只是母恒星极微小的量,转动惯量的减少导致了转速迅速的增加,产生非常高的自转速率,周期从毫秒脉冲星的700分之一秒到30秒都有。中子星的高密度也使它有强大的表面重力,强度是地球的 到 倍。逃逸速度是将物体由重力场移动至无穷远的距离所需要的速度,是测量重力的一项指标。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。换言之,物体落至中子星表面的最大速度将达到150,000公里/秒。更具体的说明,如果一个普通体重(70公斤)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(四倍于全球最巨大的核弹大沙皇的威力),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。

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中子星可不单单只是密度大、质量大、引力大,我们来看看它的其他技能属性:

1、温度:据估计,中子星的表面温度就可以达到457632度,中心还要高数千倍,譬如说达到60亿度。我们以太阳来作比较,就可以有个稍具体的概念:太阳表面温度6000℃不到,越往里温度越高,中心温度约1500万度。

2、压强:我们地球中心的压强大约是300多万个大气压,即我们平常所说的1标准大气压的300多万倍。

3、磁场:在地球上,地球磁极的磁场强度最大,但也只有0.7高斯(高斯是磁场强度的单位)。太阳黑子的磁场更是强得不得了,约1000~4000高斯。而大多数脉冲星表面极区的磁场强度就高达10000亿高斯,甚至20万亿高斯。

4、能量辐射:中子星的能量辐射是太阳的100万倍,约为3.826x10的32次方瓦特,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。

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天文望远镜,发现了迄今转速最快的中子星,每秒旋转1122圈,比地球自转快1亿倍。最先观测到这颗星的西班牙天文学家库克勒说,早在1999年便已发现了这颗代号为J1739-285的中子星,但不久前才通过望远镜算出它的转速。这颗中子星的直径约10千米,但质量却与太阳相近,其密度惊人,高达每立方厘米100000000吨。其巨大引力从临近恒星不断夺取大量炙热气体,并不断诱发热核爆炸。天文学家正是通过这种现象发现了它。此前的中子星自转纪录是每秒716圈,恒星转速一般在每秒270-715 圈。700圈曾被认为是天体旋转极限,按当今的物理学理论,转速超过此极限,恒星将被强大向心力摧毁或化 为黑洞。但最新发现否定了这一看法。理论上,每秒1122转并不是旋转极限,大型中子星转速有可能高达3000转。令天文学家困惑的是,为什么天体在高速旋转的强大离心力下,却依会不断收缩,而且不损失自身物质。

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宇宙中永远有超乎你想想的东西存在,也永远有你认为不可能发生的事情发生。也许在地球上我们所认知的一切,在另一个星球上将完全被颠覆。我相信,宇宙中真的有外星生命体存在,只是离我们很遥远,彼此间的科技还都不能让我们进行沟通而已。

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