银河系中每一百颗恒星就有一颗属于“中子”类型。 这些物体的密度非常大,它们的内部挤压在一起,直到它们开始像一个巨大的原子核。
但它是一个不寻常的原子,因为它不成比例地由中子组成。
为了了解这些中子从何而来,我们需要深入中子星的各个层,了解巨大的引力如何影响单个粒子的个人空间。
中子星是如何形成的?
每一颗恒星的深处,都爆发着一场战争。 当核反应产生的热量向外推出时,重力会吸引,从而形成相对稳定的等离子体球。
核烤箱迟早会冷却。 对于明星来说大致质量的10至30倍对于我们自己的太阳来说,热量的损失导致其较冷的外部气体在重力的作用下迅速下沉,不断增加速度,直到撞上最后时刻形成的密集的热铁堆。
冲击波产生巨大的能量,以超新星爆炸的形式将热气体和辐射波喷射到宇宙中。 剩下的就是位于核心的铁球,它比塞进太阳的太阳重一点。空间宽约 22 公里(13.6 英里)并涂有一层薄薄的(约一米厚)捕获的氢和氦气氛。
中子星的大小与纽约曼哈顿相比(美国宇航局戈达德太空飞行中心)
对于可观察的结构来说,这个球上的重力是疯狂的。 站在这个城市大小的铁块表面,您会感受到大约 1000 亿重力的拉力。
并不是说你会站很长时间。
中子星内部有什么?
在你的脚下,一些极其奇怪的物理现象正在发生。
强大的压力导致铁的原子核陷入巨大的晶体结构,这是由无数正电荷的集体推动决定的。
一团电子在晶体的缝隙中自由地嗡嗡作响,巨大的压力使它们危险地接近原子核。 由于量子物理定律,拥挤的条件意味着电子更有可能在质子内部被发现,从而将这对电子变成新鲜出炉的中子和质子。中微子。 中子是一种亚原子粒子,质量与质子相似,但不带电荷,中微子是一种几乎无质量的中性亚原子粒子。
微小的中微子小到足以逃离质量。 但中子仍然存在,与铁质量但质子少得多的物质形成奇怪的同位素。
中子星内部有什么样的原子?
深入到结构中,我们可能会发现原子的中子重度很高,它们开始崩溃。 理论表明,中子在这个令人兴奋的空间中“漂移”分开,就像一种厚厚的气体,在压力下推开,这种压力不是由它们的电荷决定的,而是由一条规则决定的,即这种性质的相同粒子不能占据相同的粒子同时空间。
在死星内部大约一公里处,这个“地壳”现在由中子雾组成,偶尔还有质子。 原子核非常接近,可以相互擦碰。
随着重力的稳步增加,曾经可识别的原子结构形成奇异的排列——让人想起不同种类的面食就像意大利面条和烤宽面条一样——由强核力和一点正排斥力的平衡形成。
在中子星的正中心,物理学变得更加奇怪。 中子(以及尚未转变的稀有质子)被迫成对排列,形成新的身份,使它们能够打破以前的各种定律,产生奇怪的电流。
在最中心,重力可能迫使中子失去所有的个性,变成“糊状”它们的初级粒子夸克。
如果挤压得更紧,这些夸克也会相互重叠,塌缩成一个点,如此有限,我们没有办法对其进行建模。 换句话说,它将成为一个黑洞。
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