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密度 當(dāng)中子星物質(zhì)離開中子星時(shí)會發(fā)生什么？

中子星是宇宙中除了黑洞之外密度最大的天體，其每立方厘米的質(zhì)量為8千萬到20億噸之巨（相當(dāng)于原子核的密度），是水的密度的一百萬億倍。中子星通常直徑只有十公里大，然而質(zhì)量卻比直徑140萬公里的太陽還大，如果把我們的地球壓縮成中子星的密度，那么我們的地球的直徑只有22米。
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【 密度|當(dāng)中子星物質(zhì)離開中子星時(shí)會發(fā)生什么？】中子星個(gè)頭小且質(zhì)量大，如此大的密度使它具有強(qiáng)大的引力，如果有一個(gè)宇宙飛船靠近中子星，那么就會被它強(qiáng)大的引力吸住，到一定距離上就會被拉碎，變成一束原子流奔向中子星，接觸到中子星表面的時(shí)候，一些原子會發(fā)生核聚變，但之后會停止聚變，因?yàn)檫B原子也無法存在，巨大的壓力之下，電子也無法在中子星上面圍繞原先的原子核運(yùn)行，所以電子會被壓縮到原子核的質(zhì)子里面成為中子，整個(gè)的中子星就像是一顆中子球。
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由于如此強(qiáng)大的引力，中子星上的物質(zhì)是很難脫離中子星的，然而中子星上的物質(zhì)又可以原模原樣的離開中子星，為什么會這樣呢？原因很簡單，因?yàn)橛钪嬷杏袝r(shí)會發(fā)生中子星相撞的事情，在它們相撞的時(shí)候，是可以有大量的中子星物質(zhì)被拋到的宇宙中的。
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去年關(guān)于引力波探測的科學(xué)新聞很多，美國麻省理工學(xué)院教授雷納·韋斯、加州理工學(xué)院教授基普·索恩和巴里·巴里什三位天文學(xué)家還因?yàn)橐Σㄌ綔y研究獲得了諾貝爾獎，他們利用LIGO引力波探測器在不到十年的時(shí)間里就發(fā)現(xiàn)了好幾次中子星相撞事件，這也說明中子星相撞事件在宇宙中并不罕見，但是在單個(gè)的星系中應(yīng)該就很罕見了。
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在中子星相撞的一刻，兩個(gè)互相繞行的中子星的速度非常快，它們在相距一百公里遠(yuǎn)的時(shí)候，互相繞行的速度就會達(dá)到每秒幾百圈，這時(shí)的中子星已經(jīng)無法再保持圓球形，而由于雙方巨大的質(zhì)量和動能，兩者相撞的時(shí)候又會激發(fā)出巨大的能量，這是比超新星爆發(fā)更加激烈的能量釋放，據(jù)科學(xué)家估算可以產(chǎn)生3500億度的高溫，比超新星爆發(fā)的溫度還要高三倍，而又由于中子星碰撞時(shí)候的極高的轉(zhuǎn)速，在這一時(shí)刻通常都會有大量的中子星物質(zhì)被甩出和爆炸式拋出。
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由于離開中子星時(shí)的動能很大，這些被拋散到宇宙空間的中子星物質(zhì)大部分都不會回到中子星上，然而由于它們失去了中子星上面的強(qiáng)大壓力和高溫環(huán)境，其自身很快就會脫離中子星上的中子簡并態(tài)，其物質(zhì)形態(tài)就會迅速發(fā)生變化。
具體是發(fā)生什么樣的變化呢？首先就是中子之間不再緊密結(jié)合，而是變?yōu)樽杂傻闹凶樱敲雌潴w積就會迅速膨脹，然而這個(gè)時(shí)候，它們?nèi)匀欢际侵凶樱贿^其狀態(tài)并不穩(wěn)定，于是接著大概在15分鐘后，它們又會發(fā)生另一種變化，就是中子貝塔衰變，也就是中子的放射性β衰變，在這個(gè)過程中，中子會衰變?yōu)橘|(zhì)子、電子以及反中微子（以能量的方式釋放）。
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當(dāng)中子發(fā)生衰變之后，由于部分物質(zhì)以能量的是形式被釋放出來，所以這一時(shí)刻也會伴隨發(fā)生巨大的爆炸，爆炸之后物質(zhì)的總質(zhì)量有所下降，但是新出現(xiàn)的質(zhì)子、電子以及未進(jìn)行貝塔衰變的中子將一起結(jié)合為新的元素，其中發(fā)生貝塔衰變的中子產(chǎn)生的元素以氫居多，但是由于拋出的中子星物質(zhì)的中子組合不同，其衰變過程進(jìn)行完之后也能形成黃金以及其它重元素，這也是我們所能見到的黃金，鉑金等其他重元素的由來。
所以中子星上的物質(zhì)離開中子星之時(shí)，其實(shí)有點(diǎn)類似于宇宙創(chuàng)生氫元素之時(shí)的情景，出現(xiàn)的元素將會形成星云，之后有些物質(zhì)會凝聚起來成為小行星或者更大的天體，在我們地球上，包括我們?nèi)梭w中的一些元素，其實(shí)有些就是來自中子星物質(zhì)的。

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