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中子星 巨型原子核

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中子星,又被命名为波霎,同时也是从恒星一直演化到它的末期,经由一定的引力坍缩所发生的超新星爆炸之后,很可能就会变身成为的少数终点之一。一颗十分典型的中子星质量远远介于太阳质量的1.35到2.1倍,它的半径则在10至20公里之间,因为乒乓球大小的一个中子星就相当于地球上一座山的最大重量。因些对于中子星就是20世纪让人们激动人心的一个重大发现,同时也为人类去探索自然所开辟了一个新的领域,而且对现代物理学当中的发展产生了相当深远的一定影响,同时也将成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。

中子星的密度主要为10的26次方千克/立方厘米,也就是每立方厘米的质量竟然为一百万亿亿吨之巨大。中子星也是除黑洞之外密度最大的一个星体,也是20世纪60年代一个最重大的发现之一。导致中子星上的地震也可高达32级。

中子星的前身一般都是一颗质量比太阳还要大的一颗恒星。当它在爆发坍缩的过程当中产生一些巨大的压力,使它的物质结构同时发生了十分巨大的变化。在这种情况之下,不仅原子的外壳完全被压破了,而且连原子核也完全被压破了。因此原子核当中的一些质子和中子便被挤了出来,导致质子和电子挤到一起又结合成为中子。最后,所有的中子全部被挤在一起,因此就形成了中子星。显然,对于中子星的密度,即使是由原子核所组成的一些白矮星也无法去和它相比。中子星,每立方厘米的物质都足足有1亿吨重。当恒星进一步收缩为中子星之后,自转也就会相对加快,还能达到每秒几圈到几十圈。同时,它的收缩也致使中子星成为一块具有吸力极强的磁铁,这块磁铁在它的某一部分不断的向外所发射出的一些电波。当它极其快速的自转时,就像灯塔上的一个探照灯那样,十分有规律地不断向地球扫射一些电波。

中子星的外层主要为一个固体外壳,厚度约为一公里,密度则高达每立方厘米约一千亿克以上,由于各种原子核所组成的点阵结构和一些十分简单自由的电子气所组成。因此外壳内的全是一层主要由一些中子所组成的一个流体,在这层当中还有少量的质子、电子和m介子。其中中子星大致分为三层,其核心部分因压力更大,因此由超子组成。中间层则是一些自由中子,表面则因中子所进行的β衰变成电子、质子、中微子。因为它具有原子核的某些包括密度在内的一些性质。因此,在流行的科学文献中,中子星有时被称为巨型原子核。然而在其他方面,因为中子星和真正的原子核是很不一样的。

中子星的主要质量下限大约为0.1的太阳质量,上限则在1.5-2的太阳质量之间。因此中子星半径的一个典型星内部的一些密度高达10的16次方克/立方厘米的物态,目前只有三种不同的看法:①超子流体;②固态的中子核心。③中子流体中的π介子凝聚。导致中子星进行超级爆发时,就像一些闪光灯在表面处闪亮,因此只会照到它的吸积盘的一些主要内部地区。中子星所爆发出的X射线也会及时照射到吸积盘中的铁原子里,同时发出一些X射线荧光。

中子星的另一个十分重要的特征主要是因为所存在的一些强度极高的磁场,超过10的12次方高斯,并导致它使表层的一些铁聚合成长长的一条铁原子链:因为每个原子都被简单压缩并沿着磁场被大力拉长,而且首尾也会相接,形成从表面向外伸出的一个须状物。因此在表面以下,由于压力的幅度太高,导致单个原子不能存在。因为它会使一些中子星沿着磁极方向所发射的一些束状无线电波(射电波)。由于中子星的自转非常快,能够达到每秒几百转。因此中子星的一些磁极与两极通常都不太吻合,所以如果只是中子星的一些磁极恰好朝向地球,那么随着它的自转,中子星也会发出一些射电波束就会象一座正在旋转的灯塔那样一次次地扫过地球,所形成的一些射电脉冲。人们又会称为这样的天体为脉冲星。因为在1967年发现了一些脉冲星,才会有人首次证明了中子星的主要存在。

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