
综述
宇宙当中有很多种天体,根据不同的性质或者组成专门进行了分类,比如曾经被列为太阳系第九大行星的冥王星最后还是被除名了,因为没能完全符合行星的定义,这当中的内容又很复杂了。
相比之下,中子星的定义要简单直接得多,因为它是一颗由中子构成的天体。
中子星最大的特点就是它的超高密度,根据研究推算,一立方厘米的中子星就能达到20亿吨,也就是说,从中子星上取下一块指甲盖大小的物体,就有这么可怕的重量,这到底是怎么做到的呢?

可怕的中子星
首先来说中子星,其实它并不是一开始就是以中子作为基础形成的天体,而是恒星走向终点的一种形式,当然这个比例总的来说还是非常小的,宇宙当中只有非常少的一部分恒星才会在生命的最后成为一颗中子星。
从逻辑上讲,中子星就相当于这些恒星的尸体,所以它的重量应该是小于原本的恒星的,因为在生命周期结束的时候,一颗天体必然会经历物质和能量的损失,比如太阳最后会因为自身的聚变反应失去大量的氢原子和氦原子,直到聚变完全停止,走向消亡。
虽然我们说中子星的密度非常高,但是它的总重并没有我们想象中的那么大,一般来说,一颗普通的中子星的重量大概相当于一到两个太阳那么重,还算是正常的水平,但是因为体积比起原来的恒星小了很多,所以才把密度压缩到每立方厘米20亿吨这么恐怖的水平。
那么这个体积到底有多小呢?研究给出的数据是10到20公里的半径,也就是一些人一场长跑的距离,想象一下要把一整个太阳的重量全部放在这个空间当中,密度怎么可能不大呢?
我们可以用数据来直观地看一下,用水来和中子星进行一个对比,大家知道水的密度是1克每立方厘米,而中子星的密度最高能够达到20亿吨每立方厘米,最低也有8000万吨每立方厘米,也就是说,它的物质密集程度至少是水的80万亿倍。
有人做了另外一个更直观的比较,想看看如果把地球也压缩到中子星的密度,我们的大小会变成什么样,结果是地球会成为一个半径90米到260米的物体,随便找一个山头就差不多接近了,这个差距还是非常惊人的。

中子星的形成
那么为什么会出现这样的情况呢?即便是走向衰亡的天体,也不是都会成为中子星这样的形态,它究竟是怎么形成的呢?
我们上面提到,中子星的前身是恒星,也就是像太阳一样会不断进行的聚变反应、产生巨量的光和热的天体,当一颗恒星还处在年轻状态的时候,这些反应是相对稳定的。
换句话说,它对外释放能量的时候所产生的压力与它本身的质量所形成的引力之间可以达成一种相对平衡的状态,既不会对外膨胀,也不会向内收缩。
但是当它进入到中老年之后,聚变反应已经把它可供消耗的物质消耗得差不多了,并且留下了一种精梳元素,也就是铁,到此,恒星已经停止对外释放能量的活动了。而与此对应的朝外的压力也就消失了,在它身上起主要作用的就是本身质量产生的引力。
在这种巨大引力的影响下,这颗恒星开始向内收缩,整个过程所用的时间非常少,甚至会加速坍塌引起爆炸,这也就是我们常说的超新星爆炸。
在坍缩的过程中,恒星上的物质形态也在发生变化,聚变反应残留下来的物质会把电子融入质子当中,最后就成为了中子,直到完全成为一颗中子构成的天体。
跟原子相比,中子最大的特点就是它会把原子结构中的多余空间吃掉,当电子和质子融合之后,原来供电子活动的外部空间也就没用了,所有的核心结构也就是原子核都紧密地排列在了一起。
这就好像你买了一堆有外包装的苹果,全部堆在一起之后彼此之间就有很多多余的空间,但是如果把这些外包装全部去掉,只剩下苹果的话,它们之间就只剩下非常小的缝隙了。
中子星的密度是生活在地球上的人无法想象的,要知道我们在自然环境中能够找到的密度最高的物质就是金属锇,但是它的密度也只有22克每立方厘米而已,跟中子星相比依然相差了十万八千里,更别说底层里面的其它物质元素了。
我们都知道,一个天体的重力是跟它的密度相关的,中子星的重力就像它的密度一样,直接吊打了地球的数据,一般来说最低都是两千亿倍上下,最高的甚至还能达到三万亿倍。
所以有些人问人类如果掉到中子星会发生什么,答案很简单,他会面临着来自内核的强大重力作用,直到被以中子的形式吸入当中。
甚至可能根本走不到这一步,因为中子星的外围还有强大的潮汐力,一般的物体根本就突破不了这一关,加上它还有一个逃逸速度,如果真的掉上去,想要下来几乎是不可能的了。

结语
中子星的存在其实在某种程度上跟黑洞很像,从目前的研究来看,它也确实是宇宙中除了黑洞以外密度第二大的存在,对于它的探索同样面临着不小的挑战。

