什么是中子星?
中子星是由已经爆炸而成的超新星遗迹中残留下来的一种极度稠密天体,它是一种结构非常稳定、密度超高的物体。通常来说,一个中子星的质量大约是太阳的1-2倍,但是它的直径仅仅只有20公里左右,密度达到了令人难以置信的百万亿倍之高。 中子星的核心由极度密集的胶子和夸克组成,由于强子之间的相互作用力和核子的排斥力,常人难以想象这种巨大的质量在如此小的“容器”中能够承载。中子星的密度有多高?
国际物理学界界定,用重载水作为密度的单位进行计算,一公斤水的体积是1立方千米,而当这个密度单位改为1克/立方厘米时,就得到了一个新的计量单位——重量元素/立方厘米。一般认为中子星的密度最高能够达到4x10^17公斤/立方米,换算后就是数千万吨/立方厘米,是我们平日所接触到的任何物质无法比拟的。 中子星的密度如此之高,不仅令它的引力极强,甚至连光子也无法逃离其引力范围。而这也就使得中子星的表面上有着让人瞠目结舌的现象,比如可以出现强烈的磁场、高能辐射等等。中子星是如何承载这么重的物质的?
中子星可以承载如此之巨大的质量,主要得益于其压缩的构造特点。其物质的承载方式是由电子、质子等基本粒子合成的核子,是压缩时冷却放出的中子来负责支撑中子星的质量。而在这一过程中,中子星的密度越来越高,电子与质子结合为中子的奇异物质也随之大量产生,最终导致了中子星这样一种神秘的物体的形成。 总的来说,中子星是一个异常复杂、神秘而又充满幽深的物体,目前,人类在理解中子星的基础物理性质方面仍受到了种种限制,因此我们只有通过不断地观测、研究,才能更好地探究中子星内部独特的构造和运程规律。