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中子星在宇宙中較為常見,卻並不普通,它的前身就是一顆發光發亮的恆星。

並不是所有的恆星最終都能夠成為中子星,像太陽一樣小品質的恆星最多隻能夠坍縮為白矮星,而並不會發生超新星爆發。當一顆恆星的品質達到了8到10個太陽品質以上的時候,那麼在它燃燒殆盡之後才會通過超新星爆發而坍縮成為一顆中子星或黑洞。

之所以說8到10個太陽品質,是因為恆星在演化的過程中會發生變化,大量物質會被拋撒而出,如果以核心品質來計算,那麼品質在太陽品質1.44倍以上就具備了成為中子星的潛質,而核心品質達到3.2倍以上太陽品質的恆星則會最終成為一個黑洞。那麼中子星這種常見,但我們並不熟悉的天體是什麼樣子呢?

中子星很小卻很極端

能夠成為中子星的恆星體積是很大的,但如果你以為中子星也很大,那就錯了。和大多數的宇宙天體相比,中子星應該說是很小的,甚至於連月球都比不上。在2019年,德國法蘭克福大學理論物理研究所對於中子星的大小進行了最為精確的估算,得出的結果是,中子星的直徑大約在12到13.5公里之間,這真的很小,要知道,月球的直徑還有3476.28公里。

十幾公里在地球上不過是一座小城的大小,也就是說中子星只相當於地球上的一座小城。然而卻不要小看了這座小城,它所蘊含的物質總量是非常巨大的。這是因為中子星是一個非常緻密的天體,它幾乎全部是由中子所構成的。在中子星極強的引力作用下,物質被不斷壓縮,這種壓力大到足以壓碎原子核。

原子是由原子核與核外電子所構成的,當原子核被壓碎,電子和原子核裡的質子相結合,從而形成中子。

當大量的中子以極為緊密的方式結合在一起的時候就成為了中子星物質,中子星就是由這樣的物質所構成的。一顆直徑只有十幾公里的中子星所蘊含的物質總量遠超整個太陽系的物質總量。其實這也沒有什麼好奇怪的,太陽自己就佔據了太陽系物質總量的99.86%,而一顆最小的中子星也可以達到太陽品質的1.44倍以上。

大品質、大密度代表了強大的引力,如果與地球相比,中子星的引力可以達到地球引力的1000億倍以上,這種強大的引力是超越普通人想象的。同時,中子星也是一顆熾熱的天體,其溫度可以達到60萬攝氏度以上。

有趣的中子星物質

地球雖然名字中有“球”,但實際上地球並不是一個標準的球體,事實上地球的外形與標準的球體差別很大,原因很簡單,就是地球的引力還不夠大。但中子星不同,中子星的引力是地球的1000億倍,所以中子星是一個非常標準的球體,你可以把它想象成一個光滑的金屬球,因為它不僅外形標準,表面也極為光滑。

如果我們能夠拿起來一塊中子星物質,一定會被它的光滑所折服,在地球上你是見不到這樣的物質的。在地球上,通常所說的光滑的物質,只要不斷放大,它粗糙的本質就會顯露無疑,而中子星物質,即使將它放大很多倍,它的外表依然是光滑的,這種感覺我們從未體驗,也不可能體驗得到,因為我們根本無法拿起一塊中子星物質。

一塊指甲大小的中子星物質的品質就可以達到10億噸以上。

沒有人能夠拿得起如此重的物質,而且中子星物質一旦離開了中子星,它也就不再是中子星物質了,因為中子星物質的存在依賴於中子星強大的引力作用。除了強大的引力、極高的溫度之外,中子星還擁有巨大的能量。

​如果以地球現在的能量消耗來計算,一顆中子星一秒鐘所釋放出的輻射就可以滿足人類數十億年的能源需求。可以說對於人類而言,中子星上的能量是取之不盡用之不竭的。當然,現在的人類並沒有能力去中子星上汲取能量,甚至於連能夠獲取恆星能量的戴森球都只不過停留在想象的階段,但是在未來,千百萬年之後,人類文明能夠發展到何種高度,我們無法預言,甚至無法想象。#科學每一天#

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