中子星到底有多可怕?一立方厘米重20亿吨,人掉到中子星上会怎样

来源:hao123百家号     时间:2022-03-27 11:47:25

中子星算是宇宙中一类比较恐怖的天体了。中子星到底有多可怕呢?中子星的可怕之处不在于它的质量有多大,而是它那惊人的密度。

中子星是极少数恒星的生命的终点。它是由恒星演化而来的。既然中子星由恒星演化而来,那么它的质量是一定小于形成它的恒星的。科学家发现一颗典型的中子星质量在1.35~2.1倍太阳质量之间。因此单纯的从质量上看,中子星的质量不算是很大。

虽然中子星的质量不是很大,但是中子星的体积却非常的小。中子星的半径只有10~20公里。中子星的质量比太阳大,体积却非常的小。这就意味着中子星具有非常惊人的密度。中子星的密度在8×10^13克/cm~2×10^15克/cm之间。

中子星的密度大到什么程度呢?我们来换个单位来看一下:中子星的密度是8000万吨/cm~20亿吨/cm。水的密度是1克/cm,中子星的密度是水密度的80万亿倍。地球上密度最高的固体是金属锇,密度为22.4克/cm。中子星的密度下限都是金属锇密度的3.6万亿倍。或者说,一个糖块那么大小的中子星的物质,重量就高达1.6亿~40亿吨。

假如我们把地球压缩到中子星的密度,它的直径仅有180米~520米。

中子星是怎样形成的呢?它为什么会有如此惊人的密度呢?

恒星是如何变成中子星的呢?恒星的质量都是巨大的。因此它们内部的引力也是巨大的。但是青壮年时期的恒星内部会稳定地进行着核聚变反应。核聚变反应会产生大量的能量从恒星的内部释放出来。这样恒星向外的热辐射压力和恒星内部的引力处于相对平衡状态。此时的恒星不会向内部收缩,因此不会变成中子星。

但是在恒星变老后,内部可供核聚变反应的材料逐渐耗尽。最终在恒星的内部,铁元素形成了。恒星不再向外释放能量。此时,恒星失去了热辐射压力的支撑,恒星外部的物质受到恒星自身引力的影响而急速地向恒星核心处坠落。这样一颗恒星走向生命的终点,坍塌了。极速的坍塌导致恒星发生了剧烈的爆炸。这就是超新星爆炸。

在恒星发生超新星爆炸的同时,恒星的内核遭受到了剧烈的压缩,恒星物质中的电子并入质子中转化为了中子。这样中子星就形成了。

中子星为什么会有如此惊人的密度呢?我们知道,原子是构成一般物质的最小单位。原子是由原子核和电子组成的。原子核位于原子的中心。原子核非常的小。打个比方,如果我们把原子看作是地球,那么原子核就是一栋100米左右的高楼。所以,原子的内部是非常空旷的。

原子核虽然很小,但是拥有原子的绝大部分质量。而中子星物质之所以密度高的惊人,是因为它把原子中的空间全部给压缩掉了。电子并入质子中转化为了中子。这就相当于把原子核一个个的紧密地排列在了一起。有时候,人们会把中子星称为巨型的原子核。所以,中子星的密度就是原子核的密度。

中子星是除黑洞以外的密度最大的天体。因此,别看中子星是一颗直径仅有一二十公里的小小星球,它的上面是相当恐怖的。中子星表面的重力是地球的2000亿~30000亿倍。假如一个70公斤的人登陆中子星后,他立刻会感受到比在地球上大几千亿倍的重力。就在瞬间人就会化为一堆中子,成为了中子星的一部分。

其实,我们是没有机会落到中子星表面的。因为我们在下落的过程中就会被中子星强大的潮汐力撕成碎片化为乌有了。假如我们有机会和中子星来一次“亲密接触”,体重70公斤的我们撞到中子星表面,将会释放出的能量相当于2亿吨TNT当量。这就好比同时爆炸了4颗沙皇氢弹的威力。

此外,中子星的逃逸速度高达15万公里/秒,是光速的一半。光遇到了中子星都会被弯成抛物线的形状。所以,如果我们平安地降落到了中子星上面,我们也别指望逃出去了。

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