中子星的诞生:超新星爆发后的奇妙演化

暖瞄哈野 2023-04-04 13:45:06

中子星是宇宙中非常神奇和有趣的存在之一。

它们的密度和引力场都非常强大。

这种天体的直径只有几公里,但是质量却相当于太阳的1.4倍左右,这意味着它们非常的紧凑和稠密,一个小糖块大小的重量就可以达到几千万吨,这相当于一杯咖啡里放入了一座珠穆朗玛峰。

那它是怎么形成的呢?

它的诞生来自引力塌缩后的超新星爆炸。

我们都知道恒星都在微妙的平衡中.

例如太阳,正处于这一平衡阶段,他们氦元素进行核聚变反应形成碳和氧,直到最终变成白矮星。

但是对于许多质量远大于太阳的恒星,当其氦元素耗尽时,它的经历会精彩的多。

在恒星年轻的时候,数亿亿亿吨重量的热等离子体,被强大的引力向内压缩,强力挤压之下,电子被并入质子形成中子,氢元素融合成为氦元素,核聚变所释放出能量,试图克服重力并逃逸.

这样的平衡维持了恒星的稳定状态。

直到有一天,重力赢得了胜利.

使得恒星比以前更紧缩,其核心将变得更热,旋转的速度也更快,而外层在离心力作用下却膨胀数百倍,聚变反应形成越来越重的元素。

在几个世纪的时间跨度中,碳元素不断聚变形成成氖元素,再一年的时间内从氖聚变形成氧元素,数月内又由氧元素聚变为硅元素,由硅元素转变为铁元素仅需一天时间。

而铁元素的产生,没有释放任何能量。

核心在外层巨大重量的作用下迅速塌缩,电子和质子之间,本是强烈排斥的,但是走向塌缩的恒星压力如此之大,电子和质子融合成中子,然后它们像原子核一样紧紧压缩在一起。

就好像地球的大小铁球,被挤成一个城市大小的原子核集聚体。

不止核心如此,整个星球都急速陷落在重力牵引下以25%的光速向内塌缩,星球核心的塌缩,向外产生冲击波,并将其余的部分弹射进入太空。

这就是我们所说的超新星爆炸。

它将点亮整个星系。

剩余部分就是所谓的中子星,中子星可谓至强其引力仅次于黑洞

如果它更为致密的话,将形成黑洞。

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