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中子星和黑洞哪个厉害,中子星到底有多可怕?为何密度仅一立方厘米就能重达20亿吨!

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2024-08-30
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一、中子星和黑洞哪个厉害

中子星和黑洞都是极端的天体对象,但在“厉害”的定义上,黑洞通常被认为更为“厉害”。

中子星和黑洞是两种完全不同的天体,它们都在宇宙的极端条件下形成。中子星是一种非常致密的天体,它是由超大质量恒星核心在超新星爆发后留下的残骸。而黑洞则是更为神秘和奇特的天体,其引力如此之强,连光也无法逃脱。

如果我们以破坏力和影响力来定义“厉害”,那么黑洞无疑更为“厉害”。黑洞的引力如此之强,以至于任何物质,甚至光线,一旦越过其“事件视界”,都将被无情地吞噬,永远无法逃脱。这种吞噬一切的特性使黑洞在宇宙中具有巨大的影响力。相比之下,中子星虽然也具有强大的引力,但其影响力并不如黑洞那么大。

然而,如果我们从另一个角度来看,即考虑中子星和黑洞作为天然实验室的重要性,那么中子星也具有它的“厉害”之处。中子星的物质密度极高,达到了我们目前理解物质极限的条件,因此研究中子星可以帮助我们深入了解物质的性质和行为。在这个意义上,中子星对于科学家来说具有极高的研究价值。

二、黑洞和中子星究竟谁更厉害?

黑洞和中子星究竟谁更厉害?虽然黑洞和中子星的质量都很大。但黑洞的引力更胜一筹,高质量的钟子心在黑洞面前只能被巨大的引力所吞噬。虽然他们都是恒星在发生超新星爆发之后形成的。但是在发展道路上,两者却走上了完全不同乃至相反的道路。先说中子星,从名字就可以知道,这是一颗由中子组成的天体。但是如果一颗恒星想要变成中子星,那么前提就是这颗恒星的质量要达到太阳的八到二三十倍。只有这样的质量才能保证恒星在进行超新星爆发后有可能变成一颗中子星,但如果它的质量不到八倍,就会变成一颗白矮星。

如果只是一颗白矮星,它的密度虽然会变得更大,但在物质结构方面还在正常范围内,原子结构仍然是完整的,但当它成为中子星时。压力会高到一个难以想象的地步,这个时候电子会被压缩到原子合理和质子一起中合成中子,那个时候整颗行星都是由中子组成的。这么说吧,钟子心的本质就是一个非常巨大的原子科,它的密度也就是变成了原子核的密度。而他引力会随着质量的增大而增大,甚至在光线经过中子星时,都会呈抛物线状态。更不要说其他的行星,他们在掠过中子星的时候会直接被中子星的引力撕成碎片。

再说黑洞,这个可是科幻片的常客。他的概念其实源自现代广义相对论,由英国的自然哲学家约翰米歇尔率先提出。如果存在一个和太阳同等质量但半径只有三公里的天体,那么这个天体就是无法被人眼观测到的,因为连光线都会被它吸收。后来历代的天体物理学家不断研究这个概念,黑洞的形成过程才逐渐的清晰起来。当一个恒星在即将灭亡的状态下,恒星的核心会因为自身重力而快速的收缩,这个收缩的过程会一直持续到这颗核心中。所有的物质都变成中字,这个时候恒星已经被压缩成一个密室的星体。这种强大的收缩力会直接把中子碾成粉末,剩下来的则是一个为之前密度高到极致的物质。

此刻,这颗天体也由于高质量而产生了巨大的引力,使得任何靠近它的物体都会被它的引力拉进去,这就是所谓的黑洞。但由于这个概念过于不可思议,科学发展也没有发展到可以观测黑洞,所以一直都没有办法证明这个概念是否称得成立。在2020年的一月份,一个天文学研究团队里有美国和意大利的引力波天文台探测到了两个引力波事件,他们都是黑洞和中资性碰撞产生的引力冲击波。而官子得到的结果就是,他们都合并成了质量更大的黑洞。澳大利亚著名物理学教授苏珊斯科特称,通过这两次繁荣引力波事件可以发现,虽然黑洞和中子性的质量都很大。但黑洞的引力更胜一筹,高质量的钟子心在黑洞面前只能被巨大的引力所吞噬。

中子星到底有多可怕?为何密度仅一立方厘米就能重达20亿吨!

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中子星厉害还是黑洞厉害

在广阔无垠的宇宙中,拥有着数不尽的天体,有些天体非常可怕,比如说中子星


中子星可以说是除了黑洞之外密度最大的天体了,他和白矮星、黑洞一样,都是恒星在死亡之后形成的产物,而唯一有所不同的是他们是由不同质量的恒星形成。
根据天文学家的研究发现,一般质量
大于太阳0.5倍到小于太阳8倍的恒星,会形成白矮星,而在太阳质量8倍-30倍以下则会形成中子星。
中子星是如何形成的呢?


众所周知,恒星之所以能够持续的发光发热其原理是内部的核聚变反应,一般来说中低质量恒星只能够聚变到碳元素,便无法继续聚变释放能量从而走向死亡。
而大质量恒星则有所不同,由于质量更大,其内部的压力和温度会更高,它能够聚变到铁元素。当它进入到铁元素时,核心才会无法聚变再释放能量,从而内部的引力平衡被打破。核心开始向中心探索,最终整个恒星瓦解发生超新星爆发。


在爆发之后如果这颗恒星的核心超过钱德勒极限,或者在奥本默极限,那么引力就会继续挤压原子,使电子都压进了原子核之中,同质子结合形成了中子。也就是所有物质都变成了中子形态,
中子简并压支撑住了中子星,
它们紧紧的挤在一起,就会形成可怕的中子星。


中子星的半径的非常小,一般大约只有数十公里,不过他的质量却大到不可思议,相当于太阳质量的1.4-3.2倍,其每立方厘米的质量就能够达到9千万到20亿吨之间,是水密度的一百万亿倍。如果说我们把地球压缩成这种状态,那么地球的直径将只有22米左右。


其实中子星不仅质量和密度如此巨大,他的引力也极为的恐怖,其表面的逃逸速度能够达到光速的百分之50,这意味着光进入到他的表面后,都会以弯曲的抛物线形成才能挣脱他的引力。如果你可以在中子星的表面发射火箭,那么这必须要达到15万千米每秒的速度,才能摆脱他的引力。


假如中子星进入到地球附近,那么会发生什么呢?


当中子星靠近我们地球时,由于温度非常之高,其表面温度可达1000万度以上,一旦靠近地球首先便是液态水的蒸发,同时地球的一切会陷入火海之中,地表就如同炼狱一般,任何生命在如此高温下都会瞬间死亡。


同时受中子星的引力影响,大气层也会在短时间内被剥离殆尽。而地球的内部将会因为强大的引力扰动下,引发超级火山喷发和地震,地壳都会被引力撕碎。


而随着中子星的继续靠近,地球将被彻底撕裂成碎片,然后分崩离析落入中子星的表面。可以想象中子星是多么的可怕。

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