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单位换算 光速飞行每秒可绕地球7圈半,而中子星每秒可旋转700圈,超光速了吗?

浏览量:1145 时间:2021-04-04 13:48:43 作者:admin

光速飞行每秒可绕地球7圈半,而中子星每秒可旋转700圈,超光速了吗?

A:中子星的直径不大,所以表面线速度不超过光速。

中子星是由中子紧密结合而成的天体,因此中子星的密度基本上是原子核的密度,高达每立方厘米2亿吨。根据钱德拉卡极限和奥本海默极限,中子星的质量是太阳质量的1.44~3倍。因此,可以估计中子星的半径在10到20公里之间。

对于转速n=700转/秒的中子星,假设中子星半径r=20公里,我们可以计算出中子星的表面线速度V:

光速C=30万公里/秒,因此中子星的表面线速度只有光速的30%,不超过光速。实际上,大多数中子星的半径都小于20公里,表面线速度也不高。

中子星自转如此之快的原因是,当超新星爆发时,一颗大质量恒星的核心体积瞬间缩小到其原始大小的几十亿分之一。核坍缩形成的中子星继承了原星的大部分角动量,半径减小的结果是自转度的加速。

对于新形成的中子星,其旋转速度非常快,一般可达每秒几十到几百个周期;随着中子星的辐射能,旋转动能和角动量逐渐减小,旋转速度也会减慢。

新形成的中子星的温度高达几百亿度,然后几分钟就降到几十亿度,再过几千年冷却到几百万度,最后几百亿年就变成了黑色的中子星。

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