中子星

主要由简并中子组成的致密星。1932年发现中子后不久,朗道就提出可能有由中子组成的致密星。1934年巴德和兹威基也分别提出了中子星的概念,而且指出中子星可能产生于超新星爆发。1939年奥本海默和沃尔科夫通过计算建立了第一个中子星的模型。1967年,英国射电天文学家休伊什和贝尔等发现了脉冲星。不久,就确认脉冲星是快速自转的、有强磁场的中子星。附图是典型中子星的结构示意图。外层为固体外壳,厚约1公里,密度约为1011~1014克/厘米3,由各种原子核组成的点阵结构和简并的自由电子气所组成。外壳内是一层主要由中子组成的流体,密度约从1024到1015克/厘米3,在这层中还有少量的质子、电子和μ介子。对于中子星内部的密度高达1016克/厘米3物态,目前有三种不同的看法:

(1)超子流体;

(2)固态的中子核心;

(3)中子流体中的π介子凝聚。在极高密度下,当重子核心彼此重迭得相当紧密时(这种情形有可能出现于大质量中子星的中心部分),物质的性质如何,是一个完全没有解决的问题。中子星的质量下限约为0.1太阳质量,上限在1.5~2太阳质量之间。中子星半径的典型值约为10公里。

图

1974年李政道等提出反常核态理论,中国的一些天体物理工作者把这一理论应用于天体研究,得出的结果是:

(1)有可能存在稳定的反常中子星,它们可能是晚期恒星的一个新的类型或新的阶段;

(2)致密星可能有第三个质量极限,即反常中子星的极大质量,约为3.2太阳质量。

参考文章