中子星的前身是大质量恒星,那么这些恒星是如何演变成中子星呢?

2020-08-05 12:41:15 香蕉视频

中子星是除黑洞外密度最大的星体(根据最新的假说,在中子星和黑洞之间加入一种理论上的星体:夸克星),同黑洞一样是20世纪激动人心的重大发现,为人类探索自然开辟了新的领域,而且对现代物理学的发展产生了深远影响,成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。

中子星之所以叫做中子星,原因就是中子星基本上是由中子构成的。中子星大致可以分为三层,核心部位压力巨大,是由超子构成的。中间层是由自由中子构成的。表面由于中子会发生β衰变,衰变成电子、质子、中微子。

中子星的前身是大质量恒星,那么,这些恒星是如何演变成中子星呢?

之前在菜叶网上看过相关的资料,在恒星一生的大部分时间里,其核心区域都在进行把氢原子核聚变成氦原子核的核聚变反应,在此期间被称为主序星阶段。当恒星耗尽核心的氢燃料时,它将离开主序星阶段,开始合成更重的元素,恒星将会膨胀成红巨星。

如果原先恒星的质量比太阳大8至20倍,恒星将会在核心中不断合成更重的元素,直至聚变出铁元素,核聚变反应将会停止。在巨大的自身重力作用下,恒星的核心会发生坍缩,外层爆发成超新星。

如果残留下的核心质量介于1.4至3个太阳质量之间,那么,原子核周围的电子会被强大的重力挤入原子核中,与质子相撞并产生中子。结果整个星体几乎只剩中子,这样的天体就被称为中子星。

中子星的质量都非常大,一般认为其质量在太阳的1.44~3倍之间,然而其体积却非常小,直径只有8~30公里左右,所以这种星体的物质密度非常高,每立方厘米中子星物质的质量就高达8000万到20亿吨。

物质密度如此之大,是因为这种星体巨大的引力压迫下将原子外围的电子压到了原子核内,具体来说就是将电子压到了内部的质子之中,使得质子成为了中子,这种星体可以说就是一个巨大的中子大集团,所以中子星并非单个的中子,而是一个由无数中子组成的巨型原子核。

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