中子星是恒星进化到生命末期时形成的特殊天体,半径不大,只有几十公里,但质量非常惊人。可以说,除了黑洞,密度最大。每立方厘米可达8000 ~ 20亿吨,是水密度的100万亿倍,大约相当于1.4 ~ 3个太阳质量。
中子星的特殊不仅体现在质量上,引力也非常强大,十几公里半径的它其逃逸速度可以达到光速的百分之五十,以至于光在进入到它的周围都是呈抛物线的形式才能挣脱,如果人类在中子星表面发射火箭,那么火箭需要达到每秒十五万公里速度才能飞离中子星,要知道火箭飞离地球只需要11.2km/s,可想而知中子星是一种多么可怕天体。
那么中子星的密度为什么如此之高,引力又如此之强呢?要想知道答案我们首先要了解中子星是如何形成的。
众所周知中子星和平时我们所认知的白矮星一样,都是恒星死亡后留下来的产物,但唯一不同的是中子星在形成之前是一颗比太阳质量还大的恒星,因为只有大质量的恒星才有可能形成中子星
根据天文学家的研究发现,中子星形成的条件大约是8倍太阳质量以上,30倍太阳质量以下,由于这种恒星内部氢元素在消耗殆尽之后,原来的引力与内部的热力平衡就会被打破,从而导致恒星发生超新星爆发,而恒星的核心则会被引力无情的挤压,结果就是原子不断挤压,使电子都压缩进了原子核中,和质子结合形成了中子,密度在这个过程中急剧上升,也就是一堆中子紧紧的挨在一起 ,所以名为中子星,这也是为何中子星密度如此之大的原因。
不过中子星物质只能存在于中子星上,由于其每立方厘米高达就数亿吨,一旦离开中子星这个强引力环境后就会瞬间“反弹”成普通物质,随着而来的还有猛烈的爆炸,假如有一克中子星物质放在地球,那么爆炸威力将不亚于一颗核弹。
有科学家认为在中子星之上应该还存在着一种密度更大的天体,那就是夸克星,理论上来说,当中子星的质量超过奥本海默极限便会坍缩为夸克星或者黑洞,,但到目前为止,我们还没有找到夸克星存在,因为中子星在超过这一极限时都会直接坍缩为黑洞。因此夸克星或许只存在于中子星向黑洞塌缩的一瞬间