密度最大的星体!中子星表面的温度能达到1000万度

2017-01-11 20:37来源:TOP数码 编辑:小白 查看评论

很多网友好奇,中子星表面的温度能达到1000万度,其实这也源自中子星的密度,本期小编通过相关科学的资料讲述中子星的形成,密度和温度相关内容。

中子星

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。

白矮星被压缩成中子星的过程中恒星遭受剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转化成中子,直径大约只有十余公里,但上头一立方厘米的物质便可重达十亿吨,且旋转速度极快,而由于其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人眨眼,故又称作脉冲星。

密度

一颗典型的中子星质量介于太阳质量的1.35到2.1倍,半径则在10至20公里之间(质量越大半径收缩得越大),也就是太阳半径的30,000至70,000分之一。因此,中子星的密度在每立方厘米 克至 克间,此密度大约是原子核的密度。 致密恒星的质量低于1.44倍太阳质量,则可能是白矮星,但质量大于奥本海默-沃尔可夫极限(3.2倍太阳质量)的恒星会继续发生引力坍缩,则无可避免的将产生黑洞。

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。

密度大得惊人。密度一般用1立方厘米有多少克来表示,水的密度是每立方厘米重1克,铁是7.9克,汞是13.6克。如果我们从脉冲星上面取下1立方厘米物质,称一下,它可重1亿吨以上、甚至达到10亿吨。假定我们地球的密度也达到这种闻所未闻的惊人程度的话,那它的平均半径就不是6371公里,而只有22米!

温度

温度高得惊人。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。形成的第一天,它的冷却是经过所谓的乌卡(URCA)过程,内部的温度降到1亿K时,乌卡过程就停止了,其它的中微子过程继续主导冷却。1000年后冷却由光辐射主导。此后大约1万年的时间里,表面温度一直维持在 K左右。

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