中子星是什么?是怎样形成的?

中子星是什么?是怎样形成的?
中子星是什么?是怎样形成的?

中子星是什么?是怎样形成的?
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,当重子核心彼此重叠得相当紧密时(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.
中子星的外壳
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：
（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,同质子中和为中子,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）.蟹状星云通过X射线发射的能量比它在光学波段的能量高100倍左右.尽管如此,即使在可见光波段,这个星云的光度也是非常巨大的：它的距离为6,300光年,这样它的视亮度对应的绝对星等就是-3.2等左右,超过太阳光度的1000倍.它在所有波段的总光度估计是太阳光度的100,000倍,也就是5*10^38尔格/秒!
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.
中子星的引力
由于中子星单位体积的质量极大,使其具有强大的引力,与黑洞类似,中子星会使其附近的时间与空间发生扭曲,光子也要以抛物线的轨迹才能逃脱中子星引力的束缚.当中子星与其他星体接近时,星体的物质会被中子星夺取,物质在中子星的赤道面上形成吸集盘,中子星的两极会产生物质喷流,中子星的喷流可能比黑洞还要巨大..
天文信息
2007年3月20日光明网-光明日报：欧洲空间局的科学家最近宣布,他们借助强大的“Integral”天文望远镜,发现了迄今转速最快的中子星,每秒旋转1122圈,比地球自转快1亿倍.
最先观测到这颗星的西班牙天文学家库克勒说,早在1999年便已发现了这颗代号为J1739-285的中子星,但不久前才通过望远镜算出它的转速.
这颗中子星的直径约10公里,但质量却与太阳相近,其密度惊人,高达每立方厘米1亿吨.其巨大引力从临近恒星不断夺取大量炙热气体,并不断诱发热核爆炸.
天文学家正是通过这种现象发现了它.此前的中子星自转纪录是每秒716圈,恒星转速一般在每秒270-715 圈.700圈曾被认为是天体旋转极限,按目前的物理学理论,转速超过此极限,恒星将被强大离心力摧毁或化 为黑洞.但最新发现否定了这一看法.
理论上,每秒1122转并不是旋转极限,大型中子星转速有可能高达3000转.令天文学家困惑的是,为什么天体在高速旋转的强大离心力下,却依然会不断收缩,而且不损失自身物质.
中子星又称脉冲星,是除黑洞外密度最大的星体,同黑洞一样,也是20世纪60年代最重大的发现之一
那是1967年8月,剑桥射电天文台的女研究生贝尔在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号,经多次反复钻研,她成功地认证：地球每隔1.33秒接收到一个极其规则的脉冲.得知这一惊人消息,她的导师休伊什曾怀疑这可能是外星人——“小绿人”——发出的摩尔斯电码,他们可能在向地球问候.但是,进一步的测量表明,这个天体发出脉冲的频率精确得令人难以置信,并没有电码的明显丰富信息.接下来,贝尔又找出了另外3个类似的源,所以排除了外星人信号,因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射稳定频率信号.再经过认真仔细研究,1968年2月,贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了新型天体——脉冲星的发现,并认为脉冲星就是物理学家预言的超级致密的、接近黑洞的奇异天体,其半径大约10公里,其密度相当于将整个太阳压缩到北京市区的范围,因此具有超强的引力场.乒乓球大小的脉冲星物质相当于地球上一座山的重量.这是20世纪激动人心的重大发现,为人类探索自然开辟了新的领域,而且对现代物理学的发展产生了深远影响,成为上世纪60年代天文学的四大发现之一.
然而,荣誉出现了归属争议.1974年诺贝尔物理学奖桂冠只戴在导师休伊什的头上,完全忽略了学生贝尔的贡献,舆论一片哗然.英国著名天文学家霍伊尔爵士在伦敦《泰晤士报》发表谈话,他认为,贝尔应同休伊什共享诺贝尔奖,并对诺贝尔奖委员会授奖前的调查工作欠周密提出了批评,甚至认为此事件是诺贝尔奖历史上一桩丑闻、性别歧视案.霍伊尔还认为,贝尔的发现是非常重要的,但她的导师竟把这一发现扣压半年,从客观上讲就是一种盗窃.更有学者指出,“贝尔小姐作出的卓越发现,让她的导师休伊什赢得了诺贝尔物理奖”.著名天文学家曼彻斯特和泰勒所著《脉冲星》一书的扉页上写道：“献给乔瑟琳·贝尔,没有她的聪明和执著,我们不能获得脉冲星的喜悦.”
关于脉冲星真正发现者的争论和对诺贝尔奖委员会的质疑,已经历了40年.40年后的今天,它再次成为关注话题.回首往事,作为导师的休伊什获得了诺贝尔奖,无可厚非,但贝尔失去殊荣,却令人感到惋惜.如果没有贝尔对“干扰”信号一丝不苟的追究,他们可能错过脉冲星的发现.若把诺贝尔奖“竞赛”比作科学“奥运会”,那么,40年前的“裁判”们显然吹了“黑哨”,至少是误判,这玷污了诺贝尔奖的科学公正权威性.
最近,贝尔访问北京期间,笔者与她谈起脉冲星的发现经历和对诺贝尔奖的看法,她说,脉冲星发现后不久,她就被迫离开了剑桥大学.沉默稍许,她直言,上世纪60年代,科学机构普遍存在忽视学生贡献的倾向,特别是女学生.导师经常以“上级领导”自居,将学生成果窃为己有,然后想办法把学生一脚踢开.然而,1993年,两位美国天文学家因发现脉冲星双星而荣获诺贝尔奖时,诺贝尔奖委员会格外精心,邀请贝尔参加了颁奖仪式,算是一种补偿吧.1968年,离开剑桥后,她和休伊什没有再合作,直到上世纪80年代,他们才在一次国际会议上相见,并握手言和.脉冲星发现以来,除了诺贝尔奖,她荣获了十几项世界级科学奖,并成为科学大使

太阳是恒星 恒星中有许多H 剧变成He
当H 没有的时候 恒星的寿命就到了尽头
恒星就会变成白矮星
白矮星中的化学元素继续剧变
质量小的白矮星会变成黑矮星
质量大中的白矮星会继续变成中子星
中子星中有很多铁元素
质量大的中子星有可能变成黑洞...

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太阳是恒星 恒星中有许多H 剧变成He
当H 没有的时候 恒星的寿命就到了尽头
恒星就会变成白矮星
白矮星中的化学元素继续剧变
质量小的白矮星会变成黑矮星
质量大中的白矮星会继续变成中子星
中子星中有很多铁元素
质量大的中子星有可能变成黑洞

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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...

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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。
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，同质子中和为中子，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）。蟹状星云通过X射线发射的能量比它在光学波段的能量高100倍左右。尽管如此，即使在可见光波段，这个星云的光度也是非常巨大的：它的距离为6,300光年,这样它的视亮度对应的绝对星等就是-3.2等左右，超过太阳光度的1000倍。它在所有波段的总光度估计是太阳光度的100,000倍，也就是5*10^38尔格/秒！
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.
中子星又称脉冲星，是除黑洞外密度最大的星体，同黑洞一样，也是20世纪60年代最重大的发现之一

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中子星是恒星死亡后在引力的作用下塌缩形成的.
简单解释如下:恒星正常时,恒星中心会有核聚变反应,这个反应释放的能量向外形成辐射压,这个压力是向外的,与恒星本身的引力形成平衡,所以恒星这个大气体球才能保持一定的体积.当恒星中的核原料用尽后,核反应停止了,由于没有了向外的辐射压,也就没有能够反抗引力的机制了,这样,恒星在引力的作用下会缩小自己的体积,并且这种体积的缩小不是缓慢进行的,而是在一瞬...

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中子星是恒星死亡后在引力的作用下塌缩形成的.
简单解释如下:恒星正常时,恒星中心会有核聚变反应,这个反应释放的能量向外形成辐射压,这个压力是向外的,与恒星本身的引力形成平衡,所以恒星这个大气体球才能保持一定的体积.当恒星中的核原料用尽后,核反应停止了,由于没有了向外的辐射压,也就没有能够反抗引力的机制了,这样,恒星在引力的作用下会缩小自己的体积,并且这种体积的缩小不是缓慢进行的,而是在一瞬间完成的,称为塌缩,类似于向内的大爆炸.
而恒星塌缩后的结局有三种:白矮星、中子星和黑洞。恒星死亡后能成为哪种结局要看恒星的质量了，质量越大，则引力越强，结局就可能是黑洞，质量越小，引力越小，结局就是白矮星。形成中子星的恒星的质量在太阳的1.4倍到2.1倍之间.

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