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【中子星|中子星到底有多“可怕”。】
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我们知道 ， 像太阳这种恒星 ， 当它内部的氢聚变反映完后 ， 也就意味着他度过了自己的壮年时期 ， 也就是主序星阶段 ， 然后它的内部会继续进行氦聚变 ， 氢聚就变成了氦聚 ， 同时 ， 它会膨胀成一颗红巨星 ， 从此这颗恒星就开始进入了老年阶段 ， 所以说红巨星就是一种演化晚期的恒星 ， 随着红巨星的核反应堆内部的温度会越来越高 ， 一直高到上亿度 ， 直接把氦聚变成了碳 ， 这时候他已经没有足够的能量来抗衡自身的引力塌陷了 ， 因此在它的内部其实已经诞生了一颗白矮星 ， 此时 ， 他的外部也开始变得越来越不稳定 ， 但这个不稳定的状态达到极限后 ， 它就会进行爆发 ， 把除核心以外的物质全都抛出去 。
然后这个残留下来的内核就是我们看到的白矮星 ， 此时的白矮星完全是靠电子简并力来支撑的 ， 根据保利不相容原理 ， 核外电子的每个轨道或者说能及只能容纳两个电子且相反的电子 ， 当这些电子都被压缩到离原子核最近的轨道时 ， 这些相互靠近的电子将产生一种排斥力 ， 用来阻止物体体积进一步缩小 ， 这个就是电子简并压力 ， 俗称电子简并力 ， 有点像磁铁的统计相似 ， 但是这个电子简并力其实并不是一种力 ， 你可以把它想象成一种类似大气压一样的东西 ， 当恒星质量不超过1.44个太阳质量是电子简并压力是可以组织起核心 ， 继续坍缩的 ， 这个就是平时说的钱德拉塞卡极限 ， 白矮星都是未达到该极限恒星 ， 换句话说 ， 宇宙中的所有白矮星也行都是小于1.44个太阳质量的 ， 那些质量更大的恒星呢 ， 他们自身的万有引力已经太过强大 ， 已经盖过了电子减并力所能支撑的上限而使得恒星核心可以进一步坍缩 ， 电子直接被压入原子核 ， 然后和里面带正电的质子中和成了中子 ， 这样原来原子就变成了完全由中子构成 ， 这就是我们说的中子星在中子星中 ， 中子减变压力代替了电子简并压力来阻止物质进一步坍缩 ， 如果母恒星的质量再大些中子简并压力也干不过万有引力呢 ， 那就成了黑洞了 ， 这个极限就叫做奥本海默极限 ， 可见中子星是除黑洞起点外密度最大的天体了 ， 至于那个夸克星 ， 由于还没有在实际中发现 ， 所以目前只是一种假想中的天体 ， 就先不说它了 ， 这个中子星的确是确确实实存在的 ， 因为他是上个世纪60年代天文学的四大发现之一 ， 哪四大发现？类星体、脉冲星、宇宙微波背景辐射、还有辛基有机分子 。 可能有人会说 ， 这里边没有中子星啊 ， 其实脉冲星就是中子星的一种 ， 它是旋转中的中子性 ， 因为它的磁场方向跟自转轴不在同一直线上 ， 所以随着他的自转是会不断的向外 ， 所以随着她的旋转会不断地向外发出周期性的电磁脉冲信号闪一闪 ， 就像灯塔一样 ， 所以脉冲星也被称为宇宙中的灯塔 ， 当年发现第一颗脉冲星的时候 ， 刚开始人们甚至还以为真的有外星人在给我们发电报呢 ， 还记得蟹状星云 。 脉冲星蟹状星云的中心就是一颗朝自传超快的脉冲星 ， 因为他非常年轻 ， 所以非常活跃 ， 自转相当快 ， 大概每秒能转30圈 ， 目前发现转速最快的中子星每秒可以旋转1122圈 ， 之前人们普遍认为 ， 700圈儿是天体旋转的极限 ， 按目前的理论转速如果超过这个极限星体将被巨大的离心力摧毁 ， 但是根据实际观测来看 ， 并不是这么回事 ， 所以目前这个仍是个未解之谜 ， 为什么这些脉冲星能转这么快呢？因为在坍缩成中子星之前 ， 其母恒星是有自转的 ， 而中子星的半径 ， 相对于某恒星来说极其微小 ， 由于角动量守恒 ， 所以转动惯量的减少 ， 导致了转速的增加 ， 从而使其高速旋转 。
刚才我们说到 ， 由于电子都被压入了原子核中 ， 所以中子星也可以看作是一个巨大的原子核 ， 它的密度可以看作就是原子核的密度 ， 这也是为什么它的密度那么大的原因 ， 那具体有多大呢？每立方厘米至少一亿吨 ， 这么说可能没什么概念 ， 打个比方 ， 假如把整个地球压缩成中子星的密度 ， 那么地球的直径只有22米 ， 也就是个篮球场那么大 ， 由于密度极高 ， 中子星表面的引力将非常巨大 ， 所以不要问如果站在中子星上是种什么体验这种问题了 ， 其实你压根没有机会站上去 ， 在你接近中子星的过程中 ， 你就会被巨大的引力扯碎 ， 除此之外 ， 中子星还有个更可怕的地方就是他拥有超强的磁场 ， 这类中子星也叫做磁星 ， 大约每十个超新星爆发 ， 就会产生一个磁星 。分页标题#e#
磁星的磁场究竟可以强到什么程度呢？地球的磁场大概是十的负五特这个量级 ， 特就是特斯拉 ， 表示磁感应强度的一个单位 ， 普通的磁铁大概是十的负二特 ， 我们的生活中能够接触到的最强磁场 ， 可能就是医院的核磁共振了 ， 它可以达到三特斯拉的强度 ， 当磁场强度达到5特以上 ， 非导磁的物体也能悬浮起来 ， 之前有实验用16特的磁场让一只青蛙悬浮了起来 ， 它为什么能悬浮在磁场中 ， 因为生物体内大部分都是水 ， 而水分子也是具有抗磁性 ， 只不过非常微弱 ， 如果是一般的磁场抗磁性产生的斥力与水滴受到的重力相比完全可以忽略不计 ， 大多数物质的抗磁性都被自身的顺磁性所掩盖 ， 表现不出来 ， 但当磁场足够强时水就能够克服地球的重力悬浮起来 ， 另外 ， 抗磁性是普遍存在的 ， 比如生物体内的蛋白质也是有抗磁性的 ， 这只青蛙就是这么浮起来的 ， 那是不是只要有足够强的磁场人也能够像这只青蛙一样浮起来呢？日本科学家曾在实验室里制造出了地表最强磁场 ， 1200特斯拉 ， 但是只存在了一瞬间 ， 而且还顺带一路火花带闪电的 ， 把实验室给炸了 ， 但这和磁星比起来都是小儿科的磁场 ， 可以强到三万特 ， 甚至在某些理论中可以达到上亿的 ， 在这种强度的磁场中人体内的水分的抗磁性很可能会导致细胞组织破裂 ， 所以人可能还没有被中子星引力扯碎在几千公里外的磁场中 ， 就先被抗磁性给分解了 。
最后说下中子星对我们地球的意义 ， 宇宙中大部分的恒星系都是双星或多星系统 ， 像我们太阳系这种单恒星系统 ， 其实是少数派 ， 当一个星系有两颗恒星 ， 这两颗恒星到最后都变成了中子星 ， 当这两个中子星某天发生合并了 ， 同理也会有黑洞合并事件 ， 之前首次发现引力波的那次发现的就是两个黑洞合并产生的引力波 。
后来又发现了两个中子星合并产生的引力波 ， 其实这种中子星碰撞对今天地球来说是至关重要的 ， 因为目前认为地球上的重金属元素很可能就是来自于中子星碰撞的大爆炸 ， 不过 ， 发生这些的时候 ， 现在的太阳系应该还没有诞生 ， 碰撞会把质子射入轻元素的原子核 ， 这里是轻重的轻昨晚生成重的元素 ， 这些生成的重元素慢慢散步到银河系的各个角落 ， 我们的世界很可能就是因此而来 。
来源：(深海图文)
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标题：中子星|中子星到底有多“可怕”。
