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中子星多重?地球上所有人类的体重之和等于一立方厘米大小的中子星

如果说宇宙中有除黑洞外最超乎寻常的天体,那一定非中子星莫属。

中子星作为宇宙中最极端的事物之一,拥有着相当强的密度。仅一块数公里大小的中子星,其质量就与一颗恒星相当。而造成它这样极端密度的原因,都归于它之前的那场超新星爆发。

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平衡被打破,外层膨胀

每一颗恒星都有一个平衡,以太阳为例,数亿吨热气腾腾的等离子体被强大的引力压缩。在这样的强力挤压下,电子被并入质子,形成中子,其中的氢元素融合成氦元素,也就是核聚变反应,但核聚变释放出的能量就会尝试克服重力逃到太空。这一正一反之间,就形成了自身的平衡,维持了太阳的稳定状态。

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这样的平衡也有一个被打破的时间,那就是其中的氢元素被消耗殆尽时刻。像太阳这样质量不大的恒星,氢元素耗尽时会变成白矮星。但宇宙中存在太多比太阳质量更大的恒星,它们其中的氢元素耗尽时,强大的压力会让恒星比之前收缩得更紧,核心也将变得更热,自转速度也更快,外层却在离心力作用下膨胀。

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元素的变化带来的塌缩

在恒星膨胀过程中,内部元素也会发生改变。在几百年的时间里,其中的碳元素会不断聚变,形成氖元素;其次仅用短短一年的时间,从氖元素过渡到氧元素;又在数月内聚变为硅元素;但由硅元素转变为铁元素,只需要一天的时间。而铁元素,就是核聚变的终点,不会再进行下一步聚变,也没有能量可以释放,平衡也就随之走向了终点。

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从现在开始,失去了聚变的能量,恒星核心会在外层巨大的重量下迅速塌缩,事情也开始极端化起来。比如其中的电子和质子,原本互相排斥的它们由于强大压力的作用开始相互融合,形成了中子,紧紧抱在一起。像地球大小的铁球,将会被挤成一个城市大小的聚集体。

不仅核心会这样,整个恒星都会开始急剧收缩。在重力的作用下,最外层会以25%的光速向内收缩。而核心的塌缩还会向外产生冲击波,并将多余的部分喷射进太空中,这其中就包含了大量的能量。这就是超新星爆发,如果这一过程发生在银河系,那么整个星系的各个角落都能看到这一绚丽的时刻。

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中子星的诞生

上面所有过程都发生后,剩下的物质就是中子星,一颗直径25公里的中子星,其质量却比地球还重100万倍。换算的结果就是,将地球上所有人类的体重加起来,也只相当于一立方厘米的中子星。这样致密的天体,也造就了它仅次于黑洞的吸引力,光也会在它的周围弯曲。其表面温度可达100万度,而太阳才不过5500度。

如果想计算一颗中子星的重量,现在只需要通过简单的乘除法即可。条件已给出,那屏幕前的你能计算出:一颗地球大小的中子星,其质量是多大吗?

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