体积小质量大的中子星,如何形成的?人掉到上面会怎样?
对于现阶段的人类而言,中子星是宇宙中一种客观存在却又颇显神秘的天体。
因为已知的中子星都距离我们十分遥远,而我们也没有能力派遣航天器进行近距离的观测和研究。中子星是一种质量较大,但体积很小的天体,在太阳系之中,质量最大的天体就是太阳,它占据了太阳系物质总量的99.86%,而一般的中子星,质量大概在太阳质量的1.35倍到2.1倍之间,可见中子星是一种质量很大的天体,但与之相对的是,它的体积却十分有限,直径通常介于20到40公里之间。
中子星质量大而体积小,很明显,它的密度是十分可观的。
【资料图】
一般而言,中子星的密度为每立方厘米8X10∧14克到10X10∧15克之间,也就是说每立方厘米的中子星物质就可以高达数亿吨,乃至数十亿吨。那么如此神秘而强大的天体是如何形成的呢?中子星是由恒星演化而来的,但并不是说所有的恒星都会成为中子星,比如地球生态赖以依靠的太阳就无法演变为中子星,至于原因嘛,就是因为太阳太小了,一般来讲,质量在太阳质量8倍以下的恒星,最终只能演变为白矮星。
如果想要成为中子星,那么恒星的质量就必须要介乎于太阳质量的8到30倍之间,如果质量太大,超过了太阳质量的30倍,则很有可能会变为一个黑洞。
那么恒星为何会演化为中子星,又是如何演化的呢?恒星虽名为恒星,却并非“恒存永续”之星,它的“生命”也是有时限的,因为恒星进行聚变反应所需要的燃料是有限的,当恒星的燃料耗尽,聚变反应便会逐渐减弱,这使得恒星将会难以维持本来的样子。为什么呢?
恒星的质量是巨大的,即便是像太阳这般的中等质量恒星,其质量也达到了1.9891X10∧30千克。
如此巨大的质量自然对应着巨大的引力作用,所以恒星上的物质会在中心引力的作用下不断向内坍缩,而恒星之所以能够维持本来的样子,是因为聚变反应会产生强大的辐射扩张压,这股力量是向外的,可以与向内的引力对抗,实现平衡。当恒星上的燃料逐渐耗尽,聚变反应减弱,平衡也就随之被打破了,于是恒星物质迅速向中心坍缩,在迎来一次强烈的能量反弹之后,便会坍缩为一颗中子星了,而那次强烈的能量反弹就被称为超新星爆发。
由于引力作用实在太大了,在超新星爆发过后,再也没有什么力量可以阻止物质坍缩下去,于是物质开始分解,全部变为原子的形态,但这还没有结束。
接下来,原子核外的电子会被压进原子核之中,与其中的质子结合形成中子。原本原子核内是十分空旷的,而现在这些空间全部被挤压殆尽,中子与中子紧密地贴合在一起,体积自然就会变得非常小,所以也就诞生了这样一颗质量大而体积小的强大天体。
如果一颗恒星的质量太大,在太阳质量的30倍以上,那么强大的引力将会具备破开中子的能力,所有的物质都会回归到基本粒子的形态,这就是黑洞了。
中子星如此强大,如果一个人不小心坠入中子星会怎么样呢?人也是由物质所组成的,所以如果人掉到中子星之上,也会像其它物质一样,被中子星强大的引力拉扯撕碎,最终组成我们身体的一切都会回归到中子的形态,而我们也将成为中子星的一部分。这一切并不单纯是一个假设,或许在数十亿年之后,当太阳的生命走到尽头,我们可能真的会融入太阳之中,只不过太阳只能变为一颗白矮星,而并非中子星。
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