中子星密度大质量大,一立方厘米重量上亿吨,是什么概念?
宇宙浩瀚无垠,光是恒星的数量就超过了2000万亿亿,有着各种各样的天体,其中最为厉害的数黑洞莫属了,密度无限大,引力非常强。
而中子星就是除了黑洞之外密度最强大的天体,介于黑洞和白矮星之间,中子星物质被认为是可见物质中密度最大,硬度最高的物质,单位体积的物质质量大到出奇,达到了每一立方厘米重量上亿吨,这可是一个很了不起的数字。
中子星的发现过程1932年,随着?中子?被科学家们首次发现之后,就有天文学家提出了一个大胆的猜测,在宇宙中有没有可能存在着一种全部由?中子?组成的星体呢?
这也是第一次提出?中子星?这个概念,只存在于设想中。在此之后,有很多天文学家都在寻找研究中子星。
直到1934年,一位天文学家提出中子星是由恒星演变而成的,他认为在超新星爆炸之后,一些恒星会变为中子星并会产生宇宙射线。
以太阳为研究参照,在1939年的时候,可形成中子星的恒星质量被确定了出来当一颗恒星质量为10倍太阳质量进入生命末期的恒星,就会变成一颗中子星,这表明,中子星是由大质量的恒星演化而来的。
在1967年,伴随着脉冲星的发现,中子星也逐渐变为了现实。
在2007年的时候,天文学家们发现了一颗直径大约为10公里,密度每立方厘米可达1亿吨,并且运转速度是地球自转速度1亿倍的中子星,这颗中子星每秒钟可以旋转1122圈。
而在2010年,已知的最大中子星被发现,质量大约为太阳的2倍。
研究发现,目前已知宇宙的所有天体中,中子星的密度仅次于黑洞。
中子星,简单来说就是由中子组成的一种天体,中子是核子的一种,是组成物质的微观粒子之一。中子星的形成过程与黑洞类似,都是由恒星超新星爆发的。
中子星的形成过程在恒星内部主要是由氢元素构成的,氢元素会在高温状态下,发生了热核反应,也就是核聚变反应,当恒星内部的氢元素燃烧殆尽的时候,恒星内部产生的能量无法维持外壳稳定,然后恒星的外壳会发生坍缩并产生巨大的能量,会将核外电子挤入质子之中,电子带负电,质子带正电,那么电子加上质子就会变成不带电的中子,于是所有的物质都被压缩成一个由中子组成的高密度天体。
如果这颗恒星生前的质量足够大,那么当超新星爆炸之后,就会变成一个黑洞,如果恒星的质量不够大,以太阳为例,太阳的质量是1.9891*10^30千克,而要想变成中子星的恒星大约是太阳质量的10倍,也就是说是1.9891*10^31千克,绝大多数的脉冲星都是中子星,但中子星不一定都是脉冲星。
中子星物质每立方厘米质量高达8000万到20亿吨,与水相比,是水密度的100万亿倍左右,而与白矮星相比,白矮星几十吨每立方厘米的密度跟中子星比起来,那简直就是小巫见大巫。
中子星的密度这么大,因此其引力场也是非常强大的,其逃逸速度达到了100000公里每秒到150000公里每秒左右,相当于光速的三分之一到二分之一,这也说明了当一个物体的速度不能达到三分之一光速的时候,它就不能脱离中子星的引力束缚,会被中子星强大的引力场直接撕碎。
事实上,如果把地球的密度压缩成与中子星一样的话,那么地球的直径将只会有22米,而且像太阳这么大的天体,压缩之后的半径也不过只有10公里而已。
中子星除了有高密度、高压力、高温度的特点之外,还有一个特点,在形成中子星的时候,一些中子星会保留恒星一部分的角动量,可以说所有的中子星并不都是静止的,而是旋转的,甚至还有的会高速旋转,并且中子星在高速旋转的同时,还会从两级向外释放出高强度的辐射,我们成这种中子星称为脉冲星。
由于脉冲星可以高速旋转并向外释放脉冲辐射,因此脉冲星是宇宙中最为精准的时钟,是航天过程中一个重要的时间参考。