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白矮星,中子星,夸克星有什么区别呢?

时间:2019-08-09 14:42:04 浏览量:
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如果你为白矮星的巨大密度而惊叹不已的话,这里还有让你更惊讶的呢!我们将在这里介绍一种密度更大的恒星:中子星和夸克星。

白矮星,中子星,夸克星有什么区别呢? 白矮星,中子星,夸克星有什么区别呢?

白矮星

中子星的密度为10的11次方千克/立方厘米, 也就是每立方厘米的质量竟为一亿吨之巨!对比起白矮星的几十吨/立方厘米,后者似乎又不值一提了。 事实上,中子星的质量是如此之大,半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。同白矮星一样,中子星是处于演化后期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的。只不过能够形成中子星的恒星,其质量更大罢了。根据科学家的计算,当老年恒星的质量大于十个太阳的质量时,它就有可能最后变为一颗中子星,而质量小于十个太阳的恒星往往只能变化为一颗白矮星。但是,中子星与白矮星的区别,决不只是生成它们的恒星质量不同。它们的物质存在状态是完全不同的。

中子星

简单地说,白矮星的密度虽然大,但还在正常物质结构能达到的最大密度范围内:电子还是电子,原子核还是原子核。而在中子星里,压力是如此之大,白矮星中的简并电子压再也承受不起了:电子被压缩到原子核中,同质子中和为中子,使原子变得仅由中子组成。而整个中子星就是由这样的原子核紧挨在一起形成的。可以这样说,中子星就是一个巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。在形成的过程方面,中子星同白矮星是非常类似的。当恒星外壳向外膨胀时,它的核受反作用力而收缩。核在巨大的压力和由此产生的高温下发生一系列复杂的物理变化,最后形成一颗中子星内核。而整个恒星将以一次极为壮观的爆炸来了结自己的生命。这就是天文学中著名的“超新星爆发”。

夸克星

夸克星,恒星死亡时会在自身重力的影响下发生坍缩,若其质量为中等,即约比太阳的质量多1.44倍,重力就足够将恒星物质中的电子和质子挤压到一起形成中子星;若该恒星质量更大,中子可能破碎成自身的组成成分,即夸克。

在一定的压力下半数由中子分离而成的夸克能够转化为奇夸克,产生一种更加致密的物质类型。这时的星体就是由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”。

夸克星主要是理论上的产物,科学家侦测到两个之前被认为是中子星奇怪的天体。而基于已知的物理原理,第一个天体看起来比正常的中子星小很多,而第二个则比正常的中子星温度更低,因此认为它们是由密度比0号元素(中子)更高的物质组成。但是,这些观察和结论是否正确还有待研究,有人认为这些研究人员的结论不具有决定性的结果。

编辑:时雨
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