中子星密度大質量大,一立方釐米重量上億噸,是什麼概念?

2020-12-04 鏡像君科普

中子星的確密度很大,中子星可以說是宇宙中可怕程度僅次於黑洞的天體,其表面的引力場異常強大,和黑洞有得一拼,換句話來說,中子星就是一顆失敗的黑洞。

中子星和黑洞同樣是恆星生命末期可能到達的終點之一,中子星是恆星演化到生命末期經由重力崩潰發生超新星爆炸之後,可能形成的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在其生命末期會形成一種密度介於黑洞和白矮星之間的天體,這個天體就是中子星。

中子星表面的物質密度很大,簡單來說,典型的中子星密度在上億噸每立方釐米,也就是相當於水密度的100萬億倍!白矮星幾十噸每立方釐米的密度跟中子星比起來,似乎有點微不足道了。事實上,如果把地球的密度壓縮成和中子星一樣的話,那麼地球的直徑將只會有22米,而像太陽這麼大的天體,壓縮之後的半徑也不過只有10公裡。

根據科學家的估計,質量在太陽8倍到20倍的老年恆星,生命末期它會形成一顆中子星,而質量不足8倍太陽質量的恆星,則會變成一顆白矮星。白矮星和中子星的物質存在狀態是完全不同的,簡單來說,白矮星的物質還是以原子的狀態存在,只不過原子之間的距離已經被壓縮得不能再小了,不過中子星就可以說完全是一顆巨大的中子組成的星球了,因為在中子星中,電子被壓縮到了原子核之內,和質子結合形成了中子,整個中子星就是一個電中性的星體。

中子星的密度這麼大,引力場也是足夠強大的,逃逸速度為100000公裡每秒到150000公裡每秒左右,也就是相當於光速的三分之一到二分之一,這也就意味著,當一個物體的速度不能達到光速的三分之一的時候,它就不能脫離中子星的引力束縛,當然了,如果有一個物體掉到了中子星上面,那根本沒時間想怎麼逃的問題,因為中子星強大的引力場可以直接將它撕碎。

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  • 中子星密度極大,一立方釐米上億噸,這是什麼概念?
    中子星上一立方釐米的物質,質量高達1億噸以上,甚至10億噸。中子星是目前已知密度僅次於黑洞的天體。在宇宙中,密度比中子星更次一點的天體叫做白矮星。在常溫常壓下,水的密度為1克每立方釐米,而中子星的密度是水的密度的100萬億倍。  地球的平均半徑為6371公裡,如果將地球壓成中子星,那麼地球的半徑將變為22米。像太陽這麼大的天體,壓縮到這種密度,半徑也只有10公裡左右。
  • 中子星密度每立方釐米1~20億噸是怎麼來的通俗演繹
    中子星的密度是很多人糾結的一個問題,一個立方釐米就有1億噸乃至20億噸重?不可思議。於是引來許多的質疑者。其實我們簡單了解一下這個重量的來源就不那麼驚訝了。一個中子星的半徑只有10千米左右,也就是說你在中子星上行走,繞其一圈也就是六七十公裡,最小的中子星半徑只有幾公裡,按人在地球上行走的速度,一天就可以繞行一圈。可中子星的質量有多大呢?根據錢德拉塞卡極限計算,不得小於1.44倍太陽質量,根據奧本海默極限規定,不得超過太陽質量的3倍。
  • 中子星密度能達到每立方釐米1億噸以上,這是由什么元素構成的?
    中子星是大質量恆星在生命演化周期的後期所形成的一類特殊天體,在已知的天體結構中,其物質密度僅次於黑洞,組成物質每立方釐米可以達到上億噸,這在我們現實世界中是非常難以想像的,那麼中子星的組成物質是什麼呢?其中是否含有我們所未知的元素?
  • 宇宙中的物質密度存在極限嗎?中子星密度高達10億噸每立方釐米!
    現有理論之下,密度是沒有極限的。密度公式為ρ=m/v,表示單位體積內包含的物質質量;比如在標況下,空氣密度為0.001293克/立方釐米,水的密度為1克/立方釐米,鐵的密度為7.9克/立方釐米。一立方釐米大約就是一個骰子大小,在宇宙中,存在很多極端的情況,比如下面幾個:地球核心密度高達15克/立方釐米,是水密度的15倍,主要成分是鐵和鎳,由於巨大的壓力,使得鐵鎳原子之間的間隙縮小。
  • 地球壓成中子星半徑僅有22米,1立方釐米重1億噸,中子星有多強悍
    它只有地球那樣大小,但是質量卻有太陽那麼大。然而白矮星的密度在另一種奇異的天體面前根本就不值得一提。這種天體就是中子星。中子星中子星的密度極大,每立方釐米重1億噸以上。中子星的密度大得超乎我們的想像。這是什麼概念呢?中子星的密度為什麼會這麼大呢?我們知道,一般的物質都是由原子構成的。原子是由原子核和圍繞原子核的電子組成的。原子核是原子的核心部分。原子核非常的小。它的體積只佔原子體積的幾千億分之一。打個比方吧,如果把原子比作是一個足球場,那麼原子核就是足球場上的一粒沙子。也就是說原子的內部是非常的空曠的。
  • 如果中子星上一塊1立方釐米大的物質軟著陸到地球,會發生什麼?
    中子星是宇宙中密度僅次於黑洞的恐怖天體,中子星密度非常大,指甲蓋大小的中子星物質,其質量可以與一座山相匹敵。中子星和黑洞都是恆星演化到生命末期可能形成的少數終點之一,質量沒有達到可以形成黑洞的恆星在生命末期可以形成一種密度在白矮星和黑洞之間的特殊天體,這就是中子星。絕大多數中子星都是脈衝星,但是中子星也不一定就是脈衝星,只有有脈衝的才可以稱作是脈衝星。簡單來說,中子星的密度在每一立方釐米1億噸到10億噸之間,也就是原子核的密度,這個密度相當於水密度的100萬億倍。
  • 脈衝星的密度高達10億噸每立方釐米,如此高的密度是怎樣形成的?
         上圖為脈衝星(高速旋轉的中子星)結構簡圖脈衝星的密度確實高達10億噸每立方釐米脈衝星上一湯勺的物質,其重量就比地球上的一座山峰還要重。不相信的可以動手算一算,地球表層巖石的平均密度大約為2.7克每立方釐米。脈衝星是中子星,那麼就來聊一聊中子星中子星是大質量恆星衰老後演變而成的產物,是除黑洞外宇宙中密度最大的天體,已被天文觀測證實。
  • 脈衝星的密度高達10億噸每立方釐米,如此高的密度是怎樣形成的?
    脈衝星直徑大多在10千米左右,自轉速度極快,旋轉一圈僅耗時幾毫秒,而地球自轉一周則需要24小時。因為快速的旋轉,脈衝星擁有超強的磁場,平均磁場強度至少為幾千萬特斯拉。強大的磁場將脈衝星的輻射也封閉了起來,只能從兩個磁極發射出去。脈衝星的電磁脈衝就是這麼產生的。上圖為脈衝星(高速旋轉的中子星)結構簡圖脈衝星的密度確實高達10億噸每立方釐米。
  • 一立方釐米大小的中子星物質遇到地球會發生什麼?
    大質量恆星演化到生命後期,會經歷超新星爆炸,內核會形成緻密天體包括中子星和黑洞,實際上還有一種假想中的夸克星。中子星是什麼概念哪?就是在自身的巨大引力塌陷作用下,電子已經不那麼「自由」了,因為讓它自由的空間急劇縮小,電子甚至被壓進了原子核內,和帶正電的質子結合變成了中子,因此無論是什麼物質,最終的結果就是一堆密密麻麻的中子,因此說中子星的密度實際上就是原子核的密度,大約可以達到每立方釐米1-10億噸。按照這樣的密度,如果把地球壓縮成一顆中子星,那麼它最後的直徑僅僅20米左右。
  • 1立方釐米的白矮星、中子星和黑洞物質拿到地球上,都會發生什麼
    一立方釐米的體積很小,在地球上無論是怎樣的物質,我們都能將它放在巴掌裡,一立方釐米的水得有一克,一立方釐米的鐵約為7.9克,一立方釐米的黃金,也只有19.3克,即便是密度最高的鋨元素,一立方釐米也只有22.6克。
  • 中子星密度高達每立方釐米1億噸,是否意味著還存在未知的元素?
    中子星是超大質量恆星在演化末期形成的一種高密度星體,密度在每立方釐米8000噸至20億噸之間。這意味著,如果你能從中子星上取一湯匙物質,它的質量比地球上一座山峰的質量還高。中子星上的物質只是密度極大,而這種高密度物質是在超強的引力作用下形成的,在普通環境下很難創造這種物質。
  • 中子星密度高達每立方釐米1億噸,是否意味著還存在未知的元素?
    中子星是超大質量恆星在演化末期形成的一種高密度星體,密度在每立方釐米8000噸至20億噸之間。這意味著,如果你能從中子星上取一湯匙物質,它的質量比地球上一座山峰的質量還高。中子星上的物質只是密度極大,而這種高密度物質是在超強的引力作用下形成的,在普通環境下很難創造這種物質。
  • 中子星1立方釐米重達10億噸,這種極端密度物質怎麼來的?
    人們對中子星物質充滿了好奇,科學家們說,上面的物質密度達到1立方釐米1億~20億噸,這是真的嗎?如果是真的,它是怎麼做到的呢?根據現有量子物理理論,原來它是這樣做到的。簡單點說,壓縮,使勁壓,壓縮到極致,就是中子星物質了。
  • 中子星1立方釐米密度達10億噸,這種極端超重物質怎麼來的?
    人們對中子星物質充滿了好奇,科學家們說,上面的物質密度達到1立方釐米1億~20億噸,這是真的嗎?如果是真的,它是怎麼做到的呢?根據現有量子物理理論,原來它是這樣做到的。理論上這個壓力要把原子壓碎,電子壓進原子核裡,與質子正負抵消變成了中子,加上原來原子核裡本來的中子,整個星球都變成了一堆中子,這就是中子星了。把一個地球這麼大的東西,壓到只有幾公分大,就基本成為中子星密度了;如果再壓,壓到只有9毫米直徑的一個球,任何物質就無法形成物質了,無限墜落到中心奇點上,就成為黑洞了。
  • 1立方釐米的中子星物質重達10億噸,把它放在地球上會發生什麼?
    宇宙中存在著很多巨大質量的恆星,當它們內部的核燃料消耗完之後,就會在自身重力的作用下發生坍塌,並常常會發生威力無比巨大的超新星爆發,在一切結束之後,如果其殘留核心的質量大於1.44個太陽質量(錢德拉塞卡極限)又小於3.2個太陽質量(奧本海默極限),那麼它就成了中子星。
  • 1立方釐米的中子星物質重達10億噸,把它放在地球上會發生什麼?
    宇宙中存在著很多巨大質量的恆星,當它們內部的核燃料消耗完之後,就會在自身重力的作用下發生坍塌,並常常會發生威力無比巨大的超新星爆發,在一切結束之後,如果其殘留核心的質量大於1.44個太陽質量(錢德拉塞卡極限)又小於3.2個太陽質量(奧本海默極限),那麼它就成了中子星。
  • 網友問:脈衝星密度高達每立方釐米10億噸,這是真的嗎?
    一湯勺(脈衝星)中子星物質,就比整個珠穆朗瑪峰還重;如果把地球壓縮成典型的中子星物質,那麼地球直徑也就50米左右。脈衝星脈衝星是中子星的一種,因為中子星一般自轉都很快,且磁場方向和自轉軸不在一條直線上,所以中子星每自轉一圈,磁場就會畫一個圓;當中子星的磁場脈衝掃過地球時,就被稱為脈衝星。
  • 如果有一立方釐米的中子星在地球上,會發生什麼?
    認為你是要假設一立方釐米的中子星在地球上吧,這裡試著解答一下。
  • 中子星的密度高達每立方釐米十億噸,為何存在這麼高的密度?
    中子星的密度,基本就是原子核的密度,每立方釐米高達10億噸,中子星是宇宙中的極端天體,屬於恆星演化的產物之一。大質量恆星在演化末期,核聚變反應減弱導致自身引力佔據主導作用,使得恆星在自身引力作用下塌縮,從而形成超新星,並留下一個核心部分,如果核心部分的質量在1.44~3倍太陽質量之間,就有可能形成中子星。
  • 中子星每立方釐米重達億噸,是由什麼特殊未知元素組成的嗎?
    一直有許多人對中子星物質奇高的密度百思不得其解,由此得出兩個結論,一是不相信,二是認為由什麼特殊元素組成,只是人類還沒有發現。這不有人就提出,中子星每立方釐米億噸密度,是不是代表那裡有人類未知元素存在呢?肯定回答:不代表。