概要
超新星爆発によって恒星の中心部の物質の原子核が恒星の崩壊による重力で陽子の電子捕獲(要するに陽子に電子がめり込んでしまう)が起こり、構成している粒子の殆どが中性子になった星。
中性子星の様子
本来中性子そのものは原子核を構成せずに漂っている状態では半減期が約10分、平均寿命は約15分という不安定な粒子だが、非常に高い密度に詰まっていることにより、中性子が崩壊せずに星として存在している。その密度は非常に高く１立方ミリメートルあたり約37万トンという密度のため、太陽程度の質量があるにもかかわらず半径は10km程度で、表層の大気は1m程度しかない。また、表面での重力は地球の重力の2000億倍ほどあり、脱出速度も光速の1/3程(約10万km/s)ある。また、自転も非常に速く自転周期は30秒から0.01秒程度である。
大まかな構造
| 大気 | 1m程度 | プラズマ化した状態の原子 |
|---|---|---|
| 表面 | 数百m | イオンと電子 |
| 地殻 | 1km程度 | 電子、中性子、中性子過剰核 |
| 外殻 | 数km | 殆どが中性子、(数%程が陽子、電子、ミューオン) |
| 内殻 | 数km | 中性子が縮退した何物か(幾つか仮説がある) |
磁場
100M[T]前後、特定の条件では10G[T]程あるといわれている。
これだけ強い磁気ともなると、磁気が強い場所や強い条件を満たしている中性子星では地表から1000km程度に近づくだけでも生物さえ致命的な影響を受ける。(水の反磁性で細胞が破壊されて死亡する)また通常の化学も100k[T]前後までくると、原子核内の電子状態が変わってしまうため通用しなくなる。(ただ、仮に実際に近づいたとしたら磁力で細胞が破壊される前に中性子星の潮汐力(二点間の重力差)で引き裂かれてしまうほうが先。)
ちなみに、人類の科学で達成できる磁場は定常的なものでは数十[T]程度、パルス磁場で数百[T]程度である。また、核磁気共鳴CT(MRI)に使われる磁石でも普及機で0.5～1[T]、研究機でさえ4.7～7[T]程度である。ちなみにこの程度の磁力でも機械本体に酸素ボンベが引き寄せられて飛んでいく事故が起きる磁力である。
さらに密度の高い星
今まで中性子星より密度の高いものはブラックホールしかないと考えられていたが、近年の研究ではその中間にクォーク星とよばれる陽子や中性子などの素粒子を構成する何物かでできた星があるといわれている。現在みなみのかんむり座のRX J1856.5-3754がクォーク星の候補として挙げられている。
