夸克星,在中子星上水能被压缩成什么
夸克星,在中子星上水能被压缩成什么?
在中子星上,一切我们地球上存在的物质都不复存在了。中子星上只有中子,是一种特殊的物质状态。
这是由于质量巨大而体积很小的天体,引力压力太大,原子被压垮了,原子核也被压碎了,电子压进了原子核中,与质子中和成为中子,加上原来的中子,整个星球就是由中子组成的一个大原子核。
一个中子星的质量必须在太阳质量的1.44倍以上,否则就成不了中子星,这是由于钱德拉塞卡极限决定的。
钱德拉塞卡极限认为,当一颗太阳质量8倍以下恒星死亡时,核心会发生重力坍缩,当坍缩到达到一定程度,电子简并压力将会阻挡这种坍缩,这样的天体就是白矮星。
太阳的归宿是成为一颗白矮星,体积和地球差不多,上面的密度为1~10吨/立方厘米。
而电子简并压能够承受的最大质量就是太阳质量的1.44倍。
超过这个极限,恒星核就会进一步坍缩下去,成为一个中子星。
钱德拉塞卡极限公式见下图:
也就是说最小的中子星质量在太阳的1.44倍以上。中子星是极端至密的星球,一般半径在10千米左右。
我们太阳半径为69.6万千米,把比太阳还大的一个天体压缩到只有10千米范围,压缩了多少倍?大家随便算一下,就应该大致知道这个密度有多大了。
所以,中子星的密度一般在每立方厘米1亿吨到20亿吨之间。
我们知道,在地球上所有的物质都是有原子组成,而原子由核外电子和原子核组成,原子核只占有原子体积几千亿分之一,却占有了整个原子99.96%以上的质量。
也就是说,原子的主要质量都集中在原子核上,而原子核的体积却很小,因此原子核的密度是极大的。
这个大有多大呢?一般认为达到10^17kg/m3,也就是每立方米达到10^14吨,每立方厘米1亿吨。
事实上,这个密度只是中子星的下限,一些更加至密的中子星可以达到每立方厘米20亿吨。
这样就可能存在两个原因:一是原子核的密度比目前认为的还要大;另一个原因就是原子核中子间还是有间隙的,中子星的中子排列比原子核还要紧密。
既然中子星上所有的物质都被压缩成了中子,也就没有任何地球物质的性质了,还会有水的存在吗?
所以,中子星上只有一个大中子核。不管我们认知的地球上的水还是火,还是人猪马牛金银财宝,到了那里只有一种形态~中子。
全世界所有的人到了中子星,堆在一起还没有一个指甲盖大。
中子星引力巨大,靠近它的天体或星际物质都会被它吃掉,当中子星吸积达到太阳质量的3倍以上时,就超过了奥本海默极限,中子简并压就再也承受不住质量导致的引力压了,就再也没有什么力量能够阻止其无限坍缩了。
在剧烈的超新星爆炸中,中子星会坍缩进自己质量的史瓦西半径内,成为一个黑洞。
史瓦西半径有多大?太阳史瓦西半径约3000米,一个1.5倍太阳质量的中子星史瓦西半径4500米,3个太阳质量的中子星史瓦西半径9000米。
史瓦西半径计算公式为R=2GM/C²
也就是2个引力常量与天体质量的积除以光速平方。
质量一旦被压缩进自己的史瓦西半径就在也看不见了,成为宇宙中一颗一切通吃的终极天体~黑洞。
这时候的物质就连中子也做不成了,成为一个无限小的奇点,一个虚无的超时空玩意。
就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。
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质量与太阳类似的恒星在核燃料用完核反应停止后最终会演化为中子星?
质量与太阳类似的恒星在核燃料用完核反应停止后最终是不会演化为中子星的,因为太阳的质量不够。
太阳质量的恒星演化到最后只能变成白矮星,只有1.4倍到3.2倍太阳质量的恒星,演化到后期才能变成中子星,因为只有这么大质量产生的引力才能大于电子简并压,把电子压如原子中,形成中子星
宇宙中的中子星能吸引多远的星球?
谢谢@悟空问答 邀请。
首先明确的告诉你,宇宙中的中子星只是一个假说,它的依据就是当一个恒星庞大到一定质量,由于内部压力,或者说由于内部引力,原子以及原子核不复存在,所有的粒子都是中子。
但是,这只是一个假说而已,虽然今天的天文学家们说脉冲星里有中子星,但也只是套用不成熟的假说进行演绎而已。
其实这个假说,只是沿着恒星质量庞大到一定程度,然后套用万有引力推论而来,避而不谈其它因素,比如物质的拱形作用力,比如中子怎样形成的等等,只是简单的认为,把电子压进质子里,就是中子。
实际上,中子、质子、电子,都是由渺观物质聚合演化而成,只不过中子和质子由于块头大,分解时容易分解出较小的微观物质,而那些较小的微观物质相对于电子而言,结构相反,所以被认为是正电子,但是它的结构不如电子稳定,这就是正电子为什么必须躲进重子里面的原因。
所以中子星确实值得进行验证。
回答问题,就说那些被怀疑是中子星的恒星,它们能吸引多远的行星天体?
告诉你,它们的相互作用范围受周围环境限制,在天体稀少处,大概能有10光年,而在恒星系的中间地带,也只有不超过5光年距离,而到了恒星密集区,它们的势力范围可能要不到1光年。
所以,不要拿一个数据然后一成不变的看问题,刻舟求剑要不得。
那有没有质子星和电子星呀?
没有,中子星可以有,但质子星和电子星是不可能有的。
最重要的原因就是组成中子星的中子之间并不存在电荷斥力,因为中子不带电,但质子和电子不一样。
接下来了解一下中子星的形成和内部结构,对理解问题有帮助。
中子星如何形成的中子星是质量在8-20倍太阳质量恒星的演化产物,一般是超新星爆发的结果,抛去大部分质量,留下的质量介于1.4-3倍太阳质量的致密天体。
它密度极大,可达1亿吨-10亿吨/每立方厘米。它的半径也因此很小,大多只有10几公里。
它密度如此之大,关键在于组成我们世界的原子内部本来就是很空旷的。可以说,你身体的99.9%的空间几乎是什么都没有的“虚空”,可能只有偶然的几个电子在这片“虚空”穿梭。
如果把这99.9%的空间也利用上,就是中子星的物质密度了。
在中子星形成的过程中,电子简并压扛不住来自中子星的引力,原子就被压碎了,释放出来的带负电荷的电子会和带正电的质子“中和”,形成中子。
中子星的内部结构中子星的内部结构很复杂,现在很多模型都是建立在理论物理之上,进一步的验证还需要观测证据。
但可以肯定的是,中子星并不是全部由中子构成,只是它大部分组成是中子,所以称为中子星。
比如中子星的外层,压力并不能把电子压进质子,所以那里还有电子质子。
至于中子星的核心,科学家猜测是中子被压碎后的夸克胶子等更小的粒子组成的。
有问题请留言评论,谢谢。
一般认为脉冲星就是高速的什么?
脉冲星是中子星,但不是所有中子星都能成为脉冲星。脉冲星是高速旋转的中子星,它能不断发出电磁脉冲信号。
中子星跟地球一样有磁场,也会自转。但磁场方向和自转轴有夹角,比如地球磁场南极在地理北极附近,有一个磁偏角。中子星自转速度非常快,有的甚至达到每年上千次,自转一周,就会发出一次脉冲信号。
1967年科学家首次发现脉冲星,至今已经发现3000多颗,而我国的天眼FAST也最新发现了200多颗脉冲星。