中子星密度

最近回答:03/02/2011

问:
中子星的密度如何?迄今为止最密集的一个发现是什么?他们解释这里的质量最重的一个是http://blogs.physicstoday.org/update/2010/11/heaviest-neutron-star.html,而不是他们如何衡量它的半径或密度。
-约翰(20岁)
乌尔班纳,,美国
答:
嗨,约翰,

正如您所猜测,中子恒星的半径和密度非常难以衡量。创建了几个模型,试图计算出中子星的中子相互作用在这些极端条件下(这称为一个“状态方程。”)当然,我们不能创建一个中子星在实验室!因此,这主要是利用数值模拟来完成的。这些模型项目,中子星重达1.5倍太阳质量会有一个半径10到15公里,但估计比这些还没有被开发出来。

虽然这是适用于大多数中子星来说,可以更准确地估计很少。偶尔,中子星是一对二进制的一部分,有时中子星吸积物质的其他成员的两人到它的表面上。当累积足够的物质,这一过程的结果在一个热核连锁反应,我们观察一个破裂的x射线(这些中子星称为x射线暴。)这辐射黑体谱,所以估计的破裂,发出的亮度温度,我们可以估算半径。这些通常是发现与状态方程模型预测的10公里。

这些考虑我们在中子星测量的不确定性,中子星的平均密度约5 x 1017公斤/米3平均。尽管这不是制服!模型估计的密度是低至109公斤/米3从表面上看,高达8 x 1017公斤/米3核心。相比之下,水的密度为1000公斤/米3

在这个答案,我讨论了中子星的表面。您可能想知道如何定义这个表面。大多数现代的中子恒星形成理论表明,中子简并的核心是环绕着一个极强,离子和电子的密度极大的地壳;这个外壳是大约一英里厚。在这里,表面压力不足以分裂原子为中子。相反,原子核和电子分裂,但他们并不会形成中子。这就是为什么表面有这样一个“小”密度相对于室内。地壳之上,有一种氛围,由多余的气体从原始恒星并没有驱逐中子星的形成(在核坍缩超新星)。然而,因为强大的引力的中子星,这种气氛非常接近恒星的表面:约1厘米的厚度!

如果你想了解更多的细节,很好。同时,描述了质子和电子的过程成为中子,称为电子俘获或逆β衰变。如果这两种不回答任何问题,随时跟进!

谢谢你的问题!
本·M。



(发表在03/02/2011)