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每立方厘米重1億噸的中子星物質,是否代表還有我們未知的元素?

目前,科學家已經發現或者是人工合成了119號元素,至于還有沒有未知的元素沒被發現,這是有很大可能的,而對于像中子星上的物質,它的密度為何如此之大,這要詳說一下中子星的誕生過程。

中子星

在宇宙中,每一個可以自行發光發熱的星體都是恒星,然而,它們發光發熱不是一個永恒的過程,就像人的一生一樣,從年輕走向衰老。一般來講,對于那些恒星演化到末期時,它們的產物有4種,分別是白矮星、中子星、夸克星(假設中可能存在的致密星體)以及恒星級黑洞。

恒星演化

先拿我們的太陽來舉例,像咱們太陽這樣的恒星,在經歷了紅巨星階段時會損失30%-40%的自身質量,所以它的歸宿只能是白矮星,一般來講,對于一些低質量恒星(通常為7個太陽質量以下的恒星),它們的演化末期產物都是白矮星。白矮星上的物質是致密的,可以達到每立方厘米0.1噸~10噸。

白矮星上的物質其實很簡單,主要是由碳、氧組成。白矮星之所以如此致密是因為引力坍縮的緣故,導致了原子與原子之間排列得極為緊密不留空隙,甚至原子都被“擠破”了,之所以沒有繼續擠壓下去,是因為有泡利不相容原理提供的電子簡并壓力在殊死抵抗引力坍縮。

白矮星

而中子星比白矮星更甚,因為中子星的前身比白矮星的前身質量大得多,通常質量大于8個太陽質量的前身恒星會進行超新星爆發,爆發后的產物其質量若是在1.44-3個太陽質量之間的話,將會演變為中子星。其過程是,電子簡并壓力也抵抗不了引力坍縮了,原子被完全壓破,致使電子被壓進了原子核里,同質子中和形成中子,于是這顆星體大部分都是由中子組成了,它的密度就是原子核的密度。

可以看出,中子星上的組成也不是什么新的物質,而是中子簡并壓力抵抗引力坍縮形成的中子簡并態物質,它非常致密,因此達到了每立方厘米重1億噸以上,一顆典型的中子星,半徑雖然只有10-20公里,但是質量卻是太陽質量的1.35-2.1倍。

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中子星的形成(轉載)
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