|直径仅几十公里，重量却比太阳还大，中子星密度为什么大得惊人？

文章图片

文章图片

文章图片

文章图片
在广袤的宇宙中有这么一种天体，它直径不大，仅有几十公里，和太阳系的一些小行星的体积差不多，但是它的密度却高得惊人，每立方厘米可以达到20亿吨的重量，比太阳的重量还大好几倍，这个神奇天体就是中子星。中子星是宇宙中密度仅次于黑洞的天体，那么中子星为什么密度会这么大？
中子星的产生
中子星的前身也是一颗普通的恒星，在这些恒星的生命演化到尽头时，根据原有恒星质量的不同，会产生白矮星或者中子星。像太阳这样质量的恒星，在几十亿年之后就会变成一颗白矮星。而中子星的质量一般比白矮星要大，要产生一颗中子星，那么这颗恒星的质量至少要达到太阳的8倍以上。
在大质量恒星演化的末期，恒星的氢元素被燃烧殆尽，因此内部剧烈的核聚变反应停止，此时恒星的引力和聚变产生的热力之间的平衡就会被打破，引发一场剧烈的爆炸，这就是宇宙中最闪耀的超新星大爆发。
与恒星外层因爆炸而四散的情况不同，恒星的内核在强大的引力作用下被疯狂挤压，这股压力强大到可以把物质中的电子压入原子核中，形成中子。在这股压力下，一堆中子紧密结合在一起，因此这种天体才叫做中子星。
整个坍缩的过程让原本比太阳还要大好几倍的恒星变成了一个仅有几十公里的小天体，如此多的物质聚集在这么小的体积内，密度自然会变得相当大。
中子星到底有多可怕？
宇宙中的中子星是非常可怕的，这主要源于它几乎能吸收一切的超强引力。所有天体都有引力，如果一个物体想要脱离天体的引力，就需要达到这个天体的逃逸速度。以地球为例，想要逃离地球这样的天体，速度需要达到至少每秒11.2千米。
而中子星由于引力过大，它的逃逸速度竟然达到了光速的50% ，宇宙中几乎所有物质都达不到这个速度。也就是说，几乎所有接近中子星的物体都很难避免被中子星吞噬掉的命运。甚至连经过中子星的光都无法直线飞行，只能变成了一道抛物线，以弯曲的飞行轨迹才能逃离。
如果有一天人类想要发射一颗探测器，对中子星的表面进行探测，且不说这个探测器自身的结构会不会在中子星的强大压力下直接解体，就是单纯让探测器飞离中子星就是一个巨大的挑战。因为如果探测器想要飞离中子星，那么首先要把自己加速到每秒15万公里才可以。这样的速度即使是现在人类最先进的火箭也远远无法达到。
中子星上的物质密度能这么大，完全是因为中子星内部巨大的引力作用。一旦有物质因为特殊的原因脱离中子星，那么原本被强大压力压入原子核的电子就会飞出来，物质会恢复正常物质该有的状态，这个过程将在一瞬间释放大量的能量，引发剧烈的爆炸。
根据天文学家的推算，仅仅一克重的中子星物质，其内部蕴含的能量就不亚于一颗核弹。由此可以想象一个几十公里的中子星如果因为特殊的原因发生爆炸，那么爆发出来的能量简直可以毁天灭地。
中子星的密度还会继续变大吗？
部分天文学家认为，中子星要维持自身物质的中子状态，它的能量消耗很快，旋转也会非常快。因此，中子星的整个生命周期比较短，在这之后就会变成黑矮星，没有密度继续加大的可能。
还有部分天文学家认为，除了黑洞以外，还应该有一种密度比中子星更大的天体存在，这种天体叫做夸克星。这部分天文学家认为，当中子星的引力继续加大，内部的原子核也会被压碎，继续收缩成一个个更基本的粒子--夸克，因此叫做夸克星。
这种夸克星体积比中子星更加小巧，当然密度和引力也要比中子星大上一个量级。虽然目前人类还没有发现夸克星，但是支持夸克星存在的天文学家认为，人类现在之所以没有发现夸克星，只是因为它的引力太大，以至于一些光都无法逃离，所以目前人类的观测水平还无法看到而已。