如果一个物体坠入中子星会怎样？

我们知道中子星是一个非常大的物体，它具有极强的引力，主要由中子组成。

我忍不住想知道，如果一个物体落入中子星，将会发生什么？它也会把它变成中子吗？会伴有某种辐射吗？

没有详细的计算，而是定性的答案：根据撞击器的轨迹，结果会有所不同，但是很明显，撞击器的势能将在撞击发生之前转换为大量的动能。然后，动能将在撞击过程中主要转化为热量，将撞击器的大部分质量转化为X射线和伽马射线。

撞击器的残余物将转变为等离子体，其中大多数电子独立于其前核移动，并主要分散到中子星的大气层（几毫米的薄层）中。能量将高到足以引发核聚变和裂变以及其他高能粒子反应。一部分能量将转换为磁场，在中子星上也可能非常强。

由于中子星内部的高惯性和高密度，对于小型撞击器，不会在第一瞬间就与中子星内部发生太多混合。

在某些情况下，撞击可能会触发中子星坍塌成黑洞，具体取决于中子星的质量和撞击器的质量。

在Wikipedia上有更多关于中子星内部结构的信息。（“落在中子星表面的物质将被恒星的引力加速到极快的速度。撞击力可能会破坏该物体的组成原子，使它的所有物质在大多数方面与恒星的其余部分相同。”）

关于中子星Chandrasekhar极限的更多信息。

假设落在中子星上的是“正常”物质，即行星，小行星或类似的东西。当材料朝向中子星运动时，它获得了大量的动能。如果我们假设它从无穷大开始，那么获得的能量（变成动能）大约为（忽略GR） 其中是物体的质量（抵消），和是中子星的质量和半径（让我们分别假设典型值为和10 km）。中号中号[R1.4中号

$$\frac{1}{2}m v^2 = \frac{GMm}{R},$$ $m$$M$$R$$1.4 M_{\odot}$

这导致速度接近中子星表面时为 m / s，即足够大，您实际上必须使用相对论力学来进行计算。$1.9 \times 10^{8}$

但是，我怀疑由于潮汐力的作用，物体会完好无损地到达表面。当对象的距离为时，会发生刚性对象破裂的Roche极限。 其中和分别是我们中子星和物体的平均密度。对于岩石材料， kg / m。对于我们的基准中子星 kg / m。因此，当物体距离小于 km时，它将分解成其组成原子。ρÑ小号ρöρö≃50003ρÑ小号≃7×10173d=500，

$$d = 1.26 R \left(\frac{\rho_{NS}}{\rho_O}\right)^{1/3},$$ $\rho_{NS}$$\rho_O$$\rho_O \simeq 5000$$^{3}$$\rho_{NS} \simeq 7\times10^{17}$$^{3}$$d= 500,000$

因此它将以极热的离子化气体到达中子星附近。但是，如果材料具有最小的角动量，则在不先释放该角动量的情况下，它不可能直接掉落在中子星表面上。因此，它将形成（或加入）吸积盘。当角动量向外传输时，材料可以向内移动，直到将其钩在中子星磁场上，并最终到达中子表面，如果物体靠近磁极，则可能经过吸积激波。已经很强壮了。大约百分之几的剩余质量能转换为动能，然后将热量与物质（原子核和电子）一起部分沉积在中子星壳中并部分辐射出去。

在外地壳高密度的情况下，原材料（当然，如果其中包含许多质子）将在快速的核反应中燃烧。如果在短时间内积聚了足够的材料，这可能导致失控的热核爆裂，直到消耗掉所有轻元素为止。随后的电子俘获使材料变得越来越富中子，直到它沉降到地壳的平衡成分为止，地壳由富中子核和超相对论简并性电子（没有自由中子）组成。