中子星是大质量恒星在重力作用下塌缩的核心。当大恒星耗尽所有核燃料时,它们会形成一个和木星一样大的铁核,其中含有约1.44太阳质量的物质。因为熔合的铁原子核需要投入比产生更多的能量,核聚变不再产生防止恒星自行崩塌所需的核心压力。
中子星发射的无线电脉冲可以被射电望远镜阵列探测到在坍缩的最后时刻,巨星的铁心相转变为中子,这是一种物质状态,铁原子中的所有电子和质子都融合在一起,只产生中子。由于中子是中性的,它们不要像传统物质中带负电的电子云那样互相排斥。中子被巨大的引力能量推到一起,其密度与原子核相似,事实上整个核心可以看作一个大原子核。它的光和热源被切断了,恒星的外层向内坠落,然后在与几乎不可压缩的中子碰撞后反弹回来,结果形成了超新星,一个持续数天到数月的过程。
根据中子星的质量,它可能会坍缩成黑洞最终的结果是一颗超新星遗迹,一颗中子星的质量介于太阳质量的1.35到2.1之间,半径在20到10公里之间。这颗中子星的质量比在一个小城市那么大的空间中凝聚的太阳还要大。中子星的密度如此之大,以至于它的一茶匙物质就有10亿吨(超过11亿吨)中子星是质量在太阳质量1.4到3倍之间的恒星耗尽核燃料并向内坍缩时留下的超压缩物体取决于中子星的质量,它可能很快坍缩成黑洞,或者几乎永远存在。不同的中子星包括射电脉冲星、x射线脉冲星和磁星,大多数中子星之所以被称为脉冲星,是因为它们通过一种尚未完全理解的精确物理机制,发射出规则的无线电波脉冲,慢慢地从自身的角动量中吸收能量有些中子星不发射可见光辐射,这很可能是因为射电脉冲是从它们的两极发射的,而有些中子星的磁极不面向地球。X射线脉冲星发射X射线而不是无线电波,它们的动力来自于极热的流入物质,而不是它们自身的自转。如果有足够多的物质落入中子星,它可能会坍缩成黑洞中子星最强烈的变化是来自一个旋转非常快的母星。如果恒星旋转足够快,其旋转速度与内部对流流相匹配,并产生一个自然发电机,把坍缩恒星的磁场抽到极高的水平。然后这颗恒星被称为磁星。磁星的磁场相当于一万亿颗恒星的高功率钕磁铁重叠在同一个地点中子星最终会产生超新星。


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