方糖大小能壓垮地球,小小固體重量比肩珠峰,中子星究竟是什麼?

2020-10-18 05:10:09 343 views
摘要

很多人對此感到疑問,它是因十分龐大的引力坍塌所形成的恆星,體積很小,每一顆中子星的質量都等同於一個龐大的行星,甚至可以壓垮地球,一座中大城市的規模,也無法與它們的直徑相提並論。

關於中子星,需要簡單了解的二三事

中子星究竟是什麼東西?很多人對此感到疑問,它是因十分龐大的引力坍塌所形成的恆星,體積很小,每一顆中子星的質量都等同於一個龐大的行星,甚至可以壓垮地球,一座中大城市的規模,也無法與它們的直徑相提並論。

中子星的大小差約在12~17英里之內,並且科學家們也深入考慮了它的距離和特性,這個範圍其實相當精準了,但是天文學家們依然對此不懈研究,只為了把其範圍縮小到更精確,國際組織也有最新的進展,通過天文望遠鏡與天文台取得的數據,馬克思物理研究所將中子星的確切尺寸範圍又縮小了兩倍,他們聲稱,一顆典型的中子星,重量是太陽的1.5倍,而半徑卻是11千米。這個數據意味著人類如果用勺子挖出中子星的一部分——方糖大小,那麼這或許能夠壓垮地球。

方糖大小能壓垮地球,小小固體重量比肩珠峰,中子星究竟是什麼?

已知物質密度最大的物質,中子星

天文學家接著說到在目前為止,可觀測到的宇宙中中子星的物質密度是世界上最大的,通過這些數據,我們可以得出亞原子層面上物質所遵從的基本物理現象,比如當恆星演化到最末期時,一切都會坍塌,中子星由此形成。那顆恆星的最中心區域,有一個核心,核心坍塌後,質子和電子都會轉化為中子,比如超新星大爆炸就是個典例。

坍塌並縮成的中子星會產生一種密度最大的固體,就像上文所提現的物體壓縮到一個普通城市的大小,這個著名的比喻,我相信很多人都聽過,它的誇張程度,會讓人想一直重複,比如一塊方糖大小的中子星物質,在地球上的重量是10億噸,重量應該與珠穆朗瑪峰一致。

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中子星有重有輕?

或許很多人又會產生疑問,倘若恆星的大小可以相差很多,那為何中子星的大小不能相差很多呢?

中子星基準質量

卡巴娜作為有名的天文學家,在今日宇宙中稱,在一個文獻中廣泛使用的基準質量是指觀測到的中子心中所有的質量,都接近這個值,之所以會用一個確定的數值來估計出中子星半徑。約有1.4個太陽,是因為現在目前所觀測到的中子星都是由相同的物質組成。

他接著說道,相比於普通的恆星,質量和半徑之間的關係有許多常量和變數的共同影響,比如恆星中在核心就會有核聚變的元素,但中子心卻是如此的緊湊和密集,以至於他們不會含有真正分離彼此的原子,意味著整個恆星基本上是巨大的單元整合,完全有緊密的堆積在一起的中子組成,所以每顆中子心的元素都是一致的,在這樣的級別的密度之下,元素所謂的概念就失去了本身含義,因此可以認定質子數,定義了中子星的元素。

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總結

一切的中子星都是由相同的物質組成的,同時,天文學家們也認為質量和半徑之間可以建立某種具體聯繫,這條理論適用於中子星,因此當我們對其進行描述時,實際所做的是在一些已經形成的亞原子世界物理定律的進一步刻畫。

其餘研究團隊也在論文中指出,研究過程和結果,也可以適用於其他的天體,比如磁星或者是脈衝星,這一切都有助於天文學家們理解引力波產生,同時布朗作為論文的編寫者,她說這些結果令人是如此的興奮,不僅僅科學家們已經最大化了中子星半徑的精確度,同時通過它也能夠對中子星合併有了更明確的認知。

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