對(duì)于現(xiàn)階段的人類而言,中子星是宇宙中一種客觀存在卻又頗顯神秘的天體。
因?yàn)橐阎闹凶有嵌季嚯x我們十分遙遠(yuǎn),而我們也沒有能力派遣航天器進(jìn)行近距離的觀測(cè)和研究。中子星是一種質(zhì)量較大,但體積很小的天體,在太陽系之中,質(zhì)量最大的天體就是太陽,它占據(jù)了太陽系物質(zhì)總量的99.86%,而一般的中子星,質(zhì)量大概在太陽質(zhì)量的1.35倍到2.1倍之間,可見中子星是一種質(zhì)量很大的天體,但與之相對(duì)的是,它的體積卻十分有限,直徑通常介于20到40公里之間。
中子星質(zhì)量大而體積小,很明顯,它的密度是十分可觀的。
一般而言,中子星的密度為每立方厘米8X10∧14克到10X10∧15克之間,也就是說每立方厘米的中子星物質(zhì)就可以高達(dá)數(shù)億噸,乃至數(shù)十億噸。那么如此神秘而強(qiáng)大的天體是如何形成的呢?中子星是由恒星演化而來的,但并不是說所有的恒星都會(huì)成為中子星,比如地球生態(tài)賴以依靠的太陽就無法演變?yōu)橹凶有?,至于原因嘛,就是因?yàn)樘柼×?,一般來講,質(zhì)量在太陽質(zhì)量8倍以下的恒星,最終只能演變?yōu)榘装恰?/p>
如果想要成為中子星,那么恒星的質(zhì)量就必須要介乎于太陽質(zhì)量的8到30倍之間,如果質(zhì)量太大,超過了太陽質(zhì)量的30倍,則很有可能會(huì)變?yōu)橐粋€(gè)黑洞。
那么恒星為何會(huì)演化為中子星,又是如何演化的呢?恒星雖名為恒星,卻并非“恒存永續(xù)”之星,它的“生命”也是有時(shí)限的,因?yàn)楹阈沁M(jìn)行聚變反應(yīng)所需要的燃料是有限的,當(dāng)恒星的燃料耗盡,聚變反應(yīng)便會(huì)逐漸減弱,這使得恒星將會(huì)難以維持本來的樣子。為什么呢?
恒星的質(zhì)量是巨大的,即便是像太陽這般的中等質(zhì)量恒星,其質(zhì)量也達(dá)到了1.9891X10∧30千克。
如此巨大的質(zhì)量自然對(duì)應(yīng)著巨大的引力作用,所以恒星上的物質(zhì)會(huì)在中心引力的作用下不斷向內(nèi)坍縮,而恒星之所以能夠維持本來的樣子,是因?yàn)榫圩兎磻?yīng)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的輻射擴(kuò)張壓,這股力量是向外的,可以與向內(nèi)的引力對(duì)抗,實(shí)現(xiàn)平衡。當(dāng)恒星上的燃料逐漸耗盡,聚變反應(yīng)減弱,平衡也就隨之被打破了,于是恒星物質(zhì)迅速向中心坍縮,在迎來一次強(qiáng)烈的能量反彈之后,便會(huì)坍縮為一顆中子星了,而那次強(qiáng)烈的能量反彈就被稱為超新星爆發(fā)。
由于引力作用實(shí)在太大了,在超新星爆發(fā)過后,再也沒有什么力量可以阻止物質(zhì)坍縮下去,于是物質(zhì)開始分解,全部變?yōu)樵拥男螒B(tài),但這還沒有結(jié)束。
接下來,原子核外的電子會(huì)被壓進(jìn)原子核之中,與其中的質(zhì)子結(jié)合形成中子。原本原子核內(nèi)是十分空曠的,而現(xiàn)在這些空間全部被擠壓殆盡,中子與中子緊密地貼合在一起,體積自然就會(huì)變得非常小,所以也就誕生了這樣一顆質(zhì)量大而體積小的強(qiáng)大天體。
如果一顆恒星的質(zhì)量太大,在太陽質(zhì)量的30倍以上,那么強(qiáng)大的引力將會(huì)具備破開中子的能力,所有的物質(zhì)都會(huì)回歸到基本粒子的形態(tài),這就是黑洞了。
中子星如此強(qiáng)大,如果一個(gè)人不小心墜入中子星會(huì)怎么樣呢?人也是由物質(zhì)所組成的,所以如果人掉到中子星之上,也會(huì)像其它物質(zhì)一樣,被中子星強(qiáng)大的引力拉扯撕碎,最終組成我們身體的一切都會(huì)回歸到中子的形態(tài),而我們也將成為中子星的一部分。這一切并不單純是一個(gè)假設(shè),或許在數(shù)十億年之后,當(dāng)太陽的生命走到盡頭,我們可能真的會(huì)融入太陽之中,只不過太陽只能變?yōu)橐活w白矮星,而并非中子星。