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中子星(neutron star),一名波霎(pulsar,脉冲星)。质量高於太阳数倍的恒星当核心的氢於核融合反应中耗尽,完全转变成铁时便无法融合成更重的元素。失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落,碰到星核后动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸。此过程中星核遭受剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转化成中子,直径大约只有十馀-{公里}-,但上头一立方厘米的物质便可重达十亿吨,且旋转速度极快,而由於其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波会以一明一灭的方式传到地球,有如人眨眼,故又译作波霎。
一种据认为主要由中子构成、密度极高的恒星。
中子星是处于演化后期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星,其质量更大罢了。根据科学家的计算,当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于十个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。
典型中子星的直径为20公里,质量约等于太阳的质量。因此,它们的密度极高,约为水的10的14次方倍,大体相当于原子核内部的密度。在某种程度上,中子星可以认为是由其自身引力吸在一起的巨核。在密度最大的中心处,物质据信主要是超子和介子。在中介层则多为中子,而且可能处于“超流”状态。尽管温度可能达到百万度的高温,最外面的1000米还是固体的。外壳由各种原子核组成的点阵结构和简并的自由电子气所组成。外壳内是一层主要由中子组成的流体,在这层中还有少量的质子、电子和μ介子。
对于中子星内部的密度高达10的16次方克/立方厘米的物态,目前有三种不同的看法:①超子流体;②固态的中子核心;③中子流体中的π介子凝聚。在极高密度下,当重e799bee5baa6e997aee7ad94e4b893e5b19e334子核心彼此重迭得相当紧密时(这种情形有可能出现于大质量中子星的中心部分),物质的性质如何,是一个完全没有解决的问题。中子星的质量下限约为0.1太阳质量,上限在1.5~2太阳质量之间。中子星半径的典型值约为10公里。密度最低的固态表面是高密度的铁。
中子星另一个重要特征是存在强度极高的磁场,超过10的12次方高斯,它使表层的铁聚合成长长的铁原子链:每个原子都被压缩并沿磁场被拉长,而且首尾相接,形成从表面向外伸出的“须状物”。在表面以下,由于压力太高,单个原子不能存在。它使中子星沿着磁极方向发射束状无线电波(射电波)。中子星自转非常快,能达到每秒几百转。中子星的磁极与两极通常不吻合,所以如果中子星的磁极恰好朝向地球,那么随着自转,中子星发出的射电波束就会象一座旋转的灯塔那样一次次扫过地球,形成射电脉冲。人们又称这样的天体为“脉冲星”。1967年发现了脉冲星,首次证明了中子星的存在。现已发现1620多颗脉冲星,普遍认为它们就是旋转的中子星。蟹状星云脉冲星和船帆座脉冲星的脉冲周期极短,说明它们不可能是白矮星。据认为,脉冲星是由于它们的旋转和强磁场而产生的一种电动力学现象,就像发电机的情况一样。另有证据表明,某些双星X射线源也包含着中子星,它们似乎是由于压缩从伴星吸积到它们表面上的物质而发出X射线的。中子星据信是超新星爆发形成的,在该过程中,随着核心密度增至10趵15次方/立方厘米,中子压力便会顶住中心核的坍缩。若坍缩中心核的质量超过太阳质量的2倍,则不能形成中子星而可能变成黑洞。
中子星是一种比白矮星密度更大的恒星,主要是由中子以及少量的质子、电子所组成的超密恒星。1932年发现中子后不久,朗道就提出可能存在由中子组成的致密星。1934年巴德和兹威基也分别提出了中子星的概念,而且指出中子星可能产生于超新星爆发。1967年英国射电天文学家休伊什和贝尔等发现了脉冲星。不久,就确认脉冲星是快速自转的、有强磁场的中子星。它的外层为固体外壳,厚约1千米,密度为100万~1亿吨/厘米3,主要是由各种原子核组成的点阵结构和自由电子气。外壳内是一层主要由中子组成的流体,其密度大约为1亿~10亿吨/厘米3,在这一层中还有少量的质子、电子和μ介子。对于中子星中心部分的密度高达10亿吨/厘米3以上的物态,目前还存在着三种不同的观点:
认为是超子(一种质量大于核子质量的粒子)流体;
是固态的中子核心;
是中子流体中的π介子凝聚。子、电子和μ介子凝聚。
中子星不仅密度高达1亿吨每立方厘米以上,而且它的磁场强度也高达1亿特斯拉以上。中子星的体积很小,它的半径的典型值约为10千米,质量下限约为0.1太阳质量,上限为1.5~2个太阳质量。
中子星是由恒星演化而来的。在中子星里,压力是如此之大,电子被压缩到原子核中,同质子中和为电子,使原子变得仅由中子组成。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以这样说,中子星就是一个巨大的原子核,中子星的密度就是原子核的密度。在形成的过程方面,当恒星外壳向外膨胀时,它的核受反作用力而收缩,核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列的物理变化,最后形成一颗中子星内核。而整个恒星将以一次极为壮观的爆炸来了结自己的生命。这就是天文学中著名的“超新星爆发”。
银河系中著名的气体星云──蟹状星云的中心星就是一颗中子星(脉冲星)。中子星是目前已知的恒星中最小的。由于中子星的体积很小,所以不能用热辐射接受器观测到。但接收到它们的射电脉冲,在研究脉冲星和双星X射线源时发现了它们.
首先,白矮星和中子星都是恒星演化到末期会出现的结果.当恒星走完其漫长的一生后,小质量和中等质量的恒星将成为一颗白矮星,大质量和超大质量的恒星则会导致一次超新星爆发.超新星爆发后恒星如何演变将取决于剩下星核的质量,当留下的星核质量达到太阳的1.4倍时,其引力将大e68a84e799bee5baa6335到足以把星核内的原子压缩到使电子和质子结合成中子的程度.此时这颗星核就成了一颗中子星(超过1.4倍太阳质量的白矮星,外壳的重力会进一步使其塌缩成中子星或者黑洞).并且,随着能量的不断消耗,白矮星与中子星都将成为不发光的黑矮星(但是目前普遍认为宇宙的年龄(150亿年)不足以使任何白矮星演化到这一阶段).
它们的区别与特点如下:
① 质量(根本区别)
白矮星的质量小于1.44个太阳质量;而中子星的质量下限是0.1个太阳质量,上限是3.2个太阳质量(据爱因斯坦的广义相对论,可以达到这个水平).
② 体积
白矮星的半径接近于行星半径,平均小于10的3次方千米;中子星的典型直径只有10公里
③ 密度
由上述特点可以知道,中子星的密度要远大于白矮星的密度. 脉冲星(中子星的一种)上面的密度可达每平方厘米1亿吨以上、甚至达到10亿吨; 白矮星密度为每平方厘米1吨左右.
④ 温度
白矮星的表面温度平均为1万℃; 中子星的表面温度就可以达到1000万度,中心还要高数百万倍,譬如说达到60亿度
⑤ 磁场强度
白矮星的磁场强度为10万—1千万高斯(高斯是磁场强度的单位),而大多数脉冲星表面极区的磁场强度就高达10000亿高斯,甚至20万亿高斯.
⑥ 脉冲星的中心压力据认为可以达到10000亿亿亿个大气压,比地心压力强30万亿亿倍,比太阳中心强3亿亿倍.
⑦ 白矮星的光度(恒星每秒钟内辐射的总能量,即恒星发光本领的大小)非常小,是正常恒星平均的10的3次方分之一。
⑧ 脉冲星不停地发出无线电脉冲,而且两个脉冲之间的间隔(脉冲周期)十分稳定.
中子星 一种据认为主要由中子构成、密度极高的恒星。 中子星是处于演化后期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星,其质量更大罢了。根据科学家的计算,当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于十个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。 典型中子星的直径为20公里,质量约等于太阳的质量。因此,它们的密度极高,约为水的10的14次方倍,大体相当于原子核内部的密度。在某种程度上,中子星可以认为是由其自身引力吸在一起的巨核。在密度最大的中心处,物质据信主要是超子和介子。在中介层则多为中子,而且可能处于“超流”状态。尽管温度可能达到百万度的高温,最外面的1000米还是固体的。外壳由各种原子核组成的点阵结构和简并的自由电子气所组成。外壳内是一层主要由中子组成的流体,在这层中还有少量的质子、电子和μ介子。 对于中子星内部的密度高达10的16次方克/立方厘米的物态,目前有三种不同的看法:①超子流体;②固态的中子核心;③中子流体中的π介子凝聚。在极高密度下,当重子核心彼此重迭得相当紧密时(这种情形有可能出现于大质量中子星的中心部分),物质的性质如何,是一个完全没有解决的问题。中子星的质量下限约为0.1太阳质量,上限在1.5~2太阳质量之间。中子星半径的典型值约为10公里。密度最低的固态表面是高密度的铁。 中子星另一个重要特征是存在强度极高的磁场,超过10的12次方高斯,它使表层的铁聚合成长长的铁原子链:每个原子都被压缩并沿磁场被拉长,而且首尾相接,形成从表面向外伸出的“须状物”。在表面以下,由于压力太高,单个原子不能存在。它使中子星沿着磁极方向发射束状无线电波(射电波)。中子星自转非常快,能达到每秒几百转。中子星的磁极与两极通常不吻合,所以如果中子星的磁极恰好朝向地球,那么随着自转,中子星发出的射电波束就会象一座旋转的灯塔那样一次次扫过地球,形成射电脉冲。人们又称这样的天体为“脉冲星”。1967年发现了脉冲星,首次证明了中子星的存在。现已发现1620多颗脉冲星,普遍认为它们就是旋转的中子星。蟹状星云脉冲星和船帆座脉冲星的脉冲周期极短,说明它们不可能是白矮星。据认为,脉冲星是由于它们的旋转和强磁场而产生的一种电动力学现象,就像发电机的情7a64e59b9ee7ad94363况一样。另有证据表明,某些双星X射线源也包含着中子星,它们似乎是由于压缩从伴星吸积到它们表面上的物质而发出X射线的。中子星据信是超新星爆发形成的,在该过程中,随着核心密度增至10趵15次方/立方厘米,中子压力便会顶住中心核的坍缩。若坍缩中心核的质量超过太阳质量的2倍,则不能形成中子星而可能变成黑洞。 图为哈勃太空望远镜拍到的,箭头所指为科学家所认为的中子星。图中子星直径估计不大于28公里。目前人们还没有发现其他天体会像中子星那样小且热而暗淡。 中子星 中子星是一种比白矮星密度更大的恒星,主要是由中子以及少量的质子、电子所组成的超密恒星。1932年发现中子后不久,朗道就提出可能存在由中子组成的致密星。1934年巴德和兹威基也分别提出了中子星的概念,而且指出中子星可能产生于超新星爆发。1967年英国射电天文学家休伊什和贝尔等发现了脉冲星。不久,就确认脉冲星是快速自转的、有强磁场的中子星。它的外层为固体外壳,厚约1千米,密度为100万~1亿吨/厘米3,主要是由各种原子核组成的点阵结构和自由电子气。外壳内是一层主要由中子组成的流体,其密度大约为1亿~10亿吨/厘米3,在这一层中还有少量的质子、电子和μ介子。对于中子星中心部分的密度高达10亿吨/厘米3以上的物态,目前还存在着三种不同的观点: 中子星结构图 (1)认为是超子(一种质量大于核子质量的粒子)流体;(2)是固态的中子核心;(3)是中子流体中的π介子凝聚。子、电子和μ介子凝聚。 中子星不仅密度高达1亿吨每立方厘米以上,而且它的磁场强度也高达1亿特斯拉以上。中子星的体积很小,它的半径的典型值约为10千米,质量下限约为0.1太阳质量,上限为1.5~2个太阳质量. 中子星爆发之前的表面 中子星是由恒星演化而来的。在中子星里,压力是如此之大,电子被压缩到原子核中,同质子中和为电子,使原子变得仅由中子组成。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以这样说,中子星就是一个巨大的原子核,中子星的密度就是原子核的密度。 在形成的过程方面,当恒星外壳向外膨胀时,它的核受反作用力而收缩,核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列的物理变化,最后形成一颗中子星内核。而整个恒星将以一次极为壮观的爆炸来了结自己的生命。这就是天文学中著名的“超新星爆发”。 银河系中著名的气体星云——蟹状星云的中心星就是一颗中子星(脉冲星)。中子星是目前已知的恒星中最小的。由于中子星的体积很小,所以不能用热辐射接受器观测到。但接收到它们的射电脉冲,在研究脉冲星和双星X射线源时发现了它们.
意思就是形成的中子星最小质量(理论值)是0.1个太阳质量,最大(来理论值)3.2个太阳质量。
中子星的密度为10的11次方千克/立方厘米, 也就是每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨!是水的密度的一百万亿倍.对比起白矮星的几十吨/立方厘米,后者似乎又不值一提了。如果把地球压缩成这样,地球的直径将只有22米!在中子星上的核桃大小的物质,必须要用几万吨自级的轮船才能运载.事实上,中子星的质量是如此之大,半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。
形成中子星的恒星质量最少为10倍太zhidao阳质量,最大为30倍太阳质量,小于10倍则形成白矮星,大于30倍则形成黑洞。如果质量过小,就形成褐矮星。褐矮星寿命很短(相对其他的恒星终结体)。