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大约10到25个太阳质量之间的大质量恒星生命的终点被认为是核心坍缩的超新星,它产生凝结的残余物,称为中子星。
中子星祖细胞的质量下限是众所周知的,这是由于不同质量的恒星所采取的演化路径所致。低于10个太阳质量,恒星的核很可能在其能够融合诸如镁和硅等元素形成铁之前达到电子简并状态。电子简并核可以支撑恒星,而残余物将永远冷却为白矮星。
超过10个太阳质量,核聚变将一直进行到铁峰元素,在此以外,聚变反应将是吸热的。电子简并不足以支撑恒星的核心,并且它崩溃了。如果堆芯不是太重,或者只要之后没有太多物质落到坍塌的堆芯上,那么中子简并压力和短程强核力的排斥性的组合就可能支持残余核。中子星。祖细胞的上限不确定。尽管祖细胞的质量非常重要,但祖细胞的旋转状态和磁场也被认为决定了结局。
中子星是一个半径为10公里的球,主要由中子组成,但它的外壳由奇特的核材料组成,内部流体还包含一些质子和中子。
角动量的守恒要求将大质量恒星坍缩之前其核心发生的自旋放大为中子星。因此,它们应该是旋转速度非常快的物体,具有1000年历史的Crab脉冲星每秒旋转33次)。
磁通量的守恒还会放大周围的任何磁场,并且快速旋转的超导质子会进一步增强磁场,因此中子星诞生时具有1亿至100万亿特斯拉的表面磁场。
快速旋转会在中子星表面产生一个巨大的电场,该电场会剥落带电粒子,并沿磁场线向其投射。这些粒子通过辐射同步加速器和曲率辐射而失去能量,而同步加速器和曲率辐射沿向前方向增强并射束。
如果磁极和旋转极未对准,则可能会在有利的方向上导致一束辐射,就像从灯塔上掠过的一样。这是脉冲星。
脉冲星不是永恒的。辐射的能量最终由脉冲星的自旋驱动。脉冲星自旋,并且由于尚未充分理解的原因,当自旋周期变慢到几秒到10秒时,该现象就会关闭。