中子星每秒轉速達到上千轉,速度超過光速了嗎?

2020-12-04 時空通訊

說中子星轉速超過光速的人是把中子星看得太大了。中子星其實是一顆很小的恆星屍骸,其轉速再快,也超不過光速。

中子星一般半徑約10公裡,也就是20公裡左右的直徑,周長也就是60幾公裡,每秒鐘轉1000圈也就6萬多公裡,怎麼會超過光速呢?

中子星是大於太陽質量8倍以上的恆星,演化末期發生超新星大爆炸留下的殘骸,是恆星把外圍物質炸飛了留下的中心那點核,質量不得超過太陽質量的3.2倍(這個數據尚無最終準確定論),這個叫做奧本海默極限,超過這個極限就做不成中子星,會繼續坍縮成一個黑洞。

但中子星的質量下限是比較準確的,叫錢德拉塞卡極限,就是白矮星的最大極限不得超過太陽質量的1.44倍,超過這個質量就必然會坍縮成一個中子星。

因此中子星是一個密度極高的星球,目前已知除了黑洞,還沒有什麼星球有這麼大的密度。其上的物質是一種被超高引力壓力高度壓縮的特殊物質,原子被壓碎,電子被壓到了原子核,與質子合併成為中子,加上原來原子核的中子,整個星球就是一個大中子核。

這個大中子核的密度達到每立方釐米1億~20億噸,你如果不信,稍微計算一下就知道了,1.44倍~3.2倍太陽質量,壓縮到一個20公裡直徑的球裡,質量除以體積就能夠得到其密度了。

中子星的引力重力極大,其上的逃逸速度達到光速的一半,每秒15萬公裡。

因為中子星的轉速是繼承了恆星爆炸前的角速度,越小就越快,因此一個巨大的恆星變成這樣一個小球,當然轉速就非常高了。

現在發現最高轉速的中子星(會轉的中子星又叫脈衝星)是一個叫PSR0535-69的脈衝星,距離銀河系16萬光年,其轉速高達每秒1968轉!

即便如此,其赤道線速度也達不到光速,據稱這個脈衝星半徑約20公裡,這樣其赤道線速度達到甚至超過了0.8倍光速!

即便如此,也沒有超過光速,並沒有違背相對論光速藩籬原則。

中子星是一種特殊極端的星球,我們只能遠遠的研究它,利用它(導航),永遠也無法靠近它,更別說去上面取一小塊物質了(許多人幻想弄一塊到地球會咋樣)。

地球自轉赤道線速度為每秒466米,只是脈衝星的幾十萬分之一,就不要去比了。

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