中子星

中子星是一种非常小而密集的恒星,几乎完全由中子构成。它们是半径约为11-11.5公里的小恒星,质量约为太阳的两倍。它们的质量大约是太阳的两倍。它们是宇宙中已知的最小、最密集的恒星。它们是一颗巨大的恒星的残骸,这颗恒星是作为超新星爆炸的。

恒星的密度就像原子核密度。它们的磁场很强,是地球磁场的1081015倍。中子星表面的引力场约为地球的2×1011倍。

要想象一颗中子星的密度有多大,可以把我们太阳的所有质量(它的直径为1,392,000公里(865,000英里))推到一个直径为19公里(12英里)的球里。另一种理解密度的方法是:中子星的一茶匙物质将重达60亿吨。

中子星的自转速度非常快,从0.001秒到30秒不等。它们有不同的类型。它们可能会发出电磁辐射束作为脉冲星。其他类型是磁星双脉冲星

它们的温度超过60万开氏度。可以观测到的中子星都非常热,表面温度一般在600000K左右。



 显示中子星内部的模型。Zoom
显示中子星内部的模型。

 来自脉冲星PSR B1509-58的辐射,一颗快速旋转的中子星,使附近的气体在X射线中发光(金色,来自Chandra),并照亮星云的其他部分,这里的星云是用红外线(蓝色和红色,来自WISE)观察的。Zoom
来自脉冲星PSR B1509-58的辐射,一颗快速旋转的中子星,使附近的气体在X射线中发光(金色,来自Chandra),并照亮星云的其他部分,这里的星云是用红外线(蓝色和红色,来自WISE)观察的。

历程

1934年,沃尔特-巴德和弗里茨-茨威基提出了中子星的存在,这距离詹姆斯-查德威克发现中子仅一年。

为了寻找超新星的起源,他们提出,在超新星爆炸中,普通恒星变成了由极其紧密的中子组成的恒星,他们称之为中子星。Baade和Zwicky提出,中子星引力束缚能的释放为超新星提供了动力:"在超新星过程中,体积中的质量被消灭了"。

中子星被认为太微弱,无法探测。直到1967年11月,弗朗哥-帕西尼(Franco Pacini,1939-2012)指出,如果中子星在旋转,并且有很大的磁场,那么就会发出电磁波。射电天文学家Antony Hewish和他在剑桥的研究助手Jocelyn Bell很快就探测到了来自恒星的射电脉冲,这些脉冲星现在被称为脉冲星。



问题和答案

问:什么是中子星?
答:中子星是一种非常小而密集的恒星,几乎完全由中子构成。它的半径约为11-11.5公里,质量约为太阳的两倍。

问:中子星的密度是多少?
答:恒星的密度就像原子核的密度,其表面的引力场比地球上强2x1011倍。从这个角度来看,我们太阳的所有质量可以被压成一个直径为19公里的球。来自中子星的一茶匙物质将重达60亿吨。

问:中子星的旋转速度有多快?
答:中子星的旋转速度非常快,从0.001秒到30秒不等的旋转。

问:有哪些类型?
答:有不同的类型,如脉冲星、磁星和双星脉冲星,它们分别发出电磁辐射束或具有地球上108至1015倍的强磁场。

问:它们通常具有什么温度?
答:可以观测到的中子星非常热,其表面温度通常在600000K(600000开尔文度)左右。

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