脈衝星的密度究竟有多高?
科技
12-05
脈衝星其實就是一種中子星,它們的自轉速度很快,自轉周期十分穩定,它們在磁軸兩極輻射出的電磁波會以一個非常穩定而且又短的周期掃過地球。既然是中子星的一種,這意味著脈衝星具有極高的密度,它們的密度可以達到立方厘米數億噸的程度。
中子星之所以擁有如此之高的密度,與其形成過程有關。中子星的前身是大質量恆星,其質量在太陽質量的8到20倍之間。大質量恆星在核聚變反應還能進行時,強大的輻射壓可以支撐起恆星結構。但到了最後,核聚變反應產生的輻射壓無法支撐自身重力時,核心部分就會被自身重力極端壓縮,導致原子核外的電子直接被壓縮到原子核中,並與質子發生中和,結果就產生了一種基本由中子構成的極端緻密天體——中子星。
中子星的密度極高,對於一個質量與太陽相當的中子星,其半徑僅有10公里。如此巨大的質量集中在如此小的空間中,使得中子星擁有十分驚人的密度。中子星的密度與原子核相當,平均密度可達5×10^17千克/立方米,即5億噸/立方厘米。中子星的表面密度大約為10^9千克/立方米,即1噸/立方厘米,中心附近的密度則可達8×10^17千克/立方米,即8億噸/立方厘米。
由於中子星十分緻密,在其附近將會產生極端的引力場。當兩顆中子星發生合併時,將會激發空間產生超強的引力波,並且還會合成出大量的金、鉑等金屬。天文學家在去年首次探測到了這種事件——GW170817,它發生在1.3億光年之外。
※旅行者1號能飛到宇宙的邊緣嗎?
※天愛問:盾牌座UY爆炸,地球人要過4500萬年後才能看到嗎?
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