是否有可能分解中子星?


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我的灵感来自于这个问题上物理,以及这个问题就在这里天文学。中子变质物质将中子星紧密地束缚在一起。它们非常重并且具有很强的引力场。是否可以将一个大块分开?你会怎么做?


给出的答案很好,可以回答我的问题;我将为后代澄清一件事(基于评论)。

正如米奇·戈斯霍恩(Mitch Goshorn)所写,我将“破碎”定义为从中子星中除去大量质量时,例如质量脱落。但是,所得物体应包含大量中子物质-也就是说,它应在很大程度上保留其先前的成分。


直到达到TOV限制时,才可能增加问题?
Py-ser 2014年

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取决于您的意思是分开。您可以按照Py所说的做,然后累积直到它塌陷成一个黑洞。这将至少释放辐射。同样,双星中子星也可能会合并,并且这有望发射出许多重金属和辐射。表面也是规则物质,因此可以想象,只要消耗大量能量,就可以将表面的大部分碎掉。不过,可能不是相当大的。
zibadawa timmy 2014年

我很好奇什么结果也将合格。结果应该是两个或更多不同的中子简并质块吗?是在更标准的压缩级别还是更大的压缩级别上起作用?还是目标是将其分解以实现其他目的(作为异物实际使用)?
米奇·戈斯霍恩

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如果让两个足够重的黑洞通过得足够近,那么潮汐力应该能够撕开它们之间恰好有任何东西。即使忽略了移动黑洞的困难,但我不确定进入不可能的境界有多少个数量级。
约翰·德沃夏克

如果您有足够大的反物质以相对论的速度运动,那么您可能会爆炸得足够大,从而破坏了NS。但是要获得足够的反物质并使其足够快地运转,实际上可能需要做一些事情。
zeta乐队

Answers:


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在理论上,通过极端应用回收来触发脉冲星中的质量流失,在理论上似乎是可能的。

脉冲星正在快速旋转中子星,其中速度最快的是中子脉冲星。当前的信念是它们通过吸积来增加转速,这一过程称为回收。一项将广义相对论中的脉冲星循环至毫秒周期的研究(库克等人)探讨了这一过程的局限性。

下图显示了它们的结果:

引力质量与中心能量密度的关系图

在虚线与两个图相交的点处,您可以看到这些能级的质量降低了。这是由于物体的角速度产生不稳定性,从而导致质量下降 -本质上,由于物体的角速度,中子星的赤道处的质量被甩离了恒星。

不幸的是,这并不是一个简单的过程。

时间刻度到共生所需的静止质量,〜0.1 中号,在爱丁顿极限,〜10 -8 中号-1,为〜10 7年。该时间尺度对所采用的核态方程不敏感。如果其他天体物理学考虑需要相当短的时间范围,那么这里描述的简单回收方案将不得不修改,超出本文探讨的范围。

(不过请注意,此处的研究实际上是在尝试避免这种不稳定性,并且他们通过增加更大的质量来实现这一点,以便人体可以承受更大的旋转速度而不会遇到不稳定性。此外,他们还尝试制造毫秒级脉冲星,但是我们不需要这样做,因为它们自然存在,因此,通过(非常仔细地)接近现有的毫秒级脉冲星,我们可以节省很多时间

我不认为这会完全裂开(尽管维基百科使用那个确切的词来描述它),但它允许中子星在某一时刻返回质量。当然,我们理论上的中子星矿工很有可能是最先将质量施加在中子星上的矿工。另一方面,这(希望)完成了任务,而没有将对象缩小为夸克星或黑洞。

GB,库克;夏皮罗,SL;Teukolsky,SA(1994)。“在广义相对论中将脉冲星回收到毫秒级”。天文学杂志通讯423:117–120。


不错的答案,+ 1。我希望您不介意我稍等一下而不是立即接受此请求-可能还会有其他人。但这仍然很棒。
HDE 226868

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另一个问题是,NS在内部不是固体,因此劈开的概念根本不适用。中心非常像气体,而外部核心像液体。因此,无论多么锋利,都不能用刀很好地切割它。就像你无法劈开星星一样。因此,尽管高能相对论光束可以穿透固体地壳,但NS的其余部分会立即he愈。

另一个问题是,NS是我们所知道的最稠密的材料,因此要对其进行任何损坏,都需要一个更致密的NS(即更大的质量)。但是,如果尝试将其粉碎或用NS按压,则两者将合并为一个更大的NS,如果达到质量阈值,则该NS可能会塌陷。可能会有几块碎片消失,但它们又会立即变成氢气。

因此,我得出结论,这个问题的答案是,用今天已知的任何东西都无法解决。

有一种简单的方法可以完全撤消NS。创建NS的过程是可逆的过程。也就是说,如果简单地充分加热NS,则NS不会变质。最终中子衰变并变成氢星。


中子星不是很有效地散发热量吗?将中子星加热到足以使其膨胀成普通星可能需要绝对疯狂的能量。奇怪的是,如果一个中子星被黑洞附近的喷气机击中,将会发生什么。如果它将获得足够的热量,也许会膨胀。超出我的薪资等级尝试计算。
userLTK 2015年

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但是,中子星足够小,我们可以在其周围建造一个烤箱以保持热量。正如您所说,它仍然需要大量能量。虽然,我不知道我们可以使用什么材料。
eshaya 2015年

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由于中子星的热容很小,因此它只需很少的能量即可改变其温度。因此,它们冷却得如此之快。提高温度不会导致中子星破裂。
罗布·杰弗里斯

如果将中子星加热到平均热速度大于逸散速度的点,为什么它不会蒸发?但是,在较低的温度下,退化的材料将相变为未退化的气体,您将再次拥有一颗恒星,重生,并有100%的氢。我同意这并没有分解,因此不会回答这个问题。
eshaya

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根据最近发现的GW170817和许多其他观察证据,看来中子星合并是从中子星中释放质量的一种方法-可能是太阳质量的十分之一。

也有证据表明,从碰撞中弹出的物质至少在最初是富中子的,然后通过r过程产生富中子的核。

不可能有小块稳定的中子星物质。需要高密度以防止中子衰减(请参阅/physics/143166/what-is-the-theoretical-lower-mass-limit-for-a-gravitationally-stable-neutron- st)稳定的中子星的(理论上的)最小质量约为太阳质量的0.1-0.2,尽管在自然界中还没有发现。


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中子星的外边缘包含非常紧密堆积的中子,质子和电子。我会尝试用正电子射击中子星,使其与电子碰撞,从而产生热量并产生正电荷。热量和正电荷与局部物质反物质爆炸(可能)的结合逐渐散布了一些质量,在这里和那里散布了一些质子,达到逃逸速度。这将花费很长时间,但可能会起作用。

但是请记住,当恒星变得足够轻并达到托尔曼–奥本海默–沃尔科夫极限的临界反面时,它应该并且可能会迅速中和并迅速膨胀,然后退后一步。我认为这可能是最好的方法(尽管我也很喜欢快速旋转它)。


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在中子星表面附近存在自由中子的意义上说是不正确的。
罗布·杰弗里斯

我实际上并没有说“免费”,一种铁和其他东西的复合物,非常稠密。可能是非常薄的大气层,正电子可能会以极快的速度传播,而正电子可能会穿透。正电子撞击中子,它变成一个质子-也许它会自由飞行,正电子撞击会发热的电子。
userLTK '17

为什么这被否决?我认为正电子方法是对此可能无法完成的工作提出的更实际的建议之一。也许是正电子的组合,并使中子星旋转。如果要收费,则旋转起来应该会更容易,尤其是在收费已本地化的情况下。
userLTK
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