中子星是什么？通俗讲解恒星死亡后的两大极限
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开始了解中子星之时，首先得清楚天体演化里的两个极限，这两个极限分别是钱德拉塞卡极限，还有奥本海默极限，钱德拉塞卡极限的英文缩写是Ch-limit，奥本海默极限的英文缩写是OV-limit，也可以简称为Ch与OV。
有那么一种称为钱德拉塞卡极限的，专门说的是白矮星质量上限这一状况，其具体数值是太阳质量的1.44倍，一旦超过这个质量，白矮星就没法存在了，要么炸得连残骸都不留，要么就坍缩成为中子星；还有个奥本海默极限，它指的是中子星质量上限，大概是太阳质量的2到2.5倍，只要大于这个质量，就会坍缩成黑洞。
正常来讲，质量处于0.8倍至8倍太阳质量范围的恒星，在其死亡过后，核心之处会残余一颗白矮星；然而，质量大于太阳质量8倍但小于或等于30倍太阳质量的恒星，当它走向死亡时，核心会向内坍缩从而形成一颗中子星；要是恒星的质量大于太阳质量30倍，那么在其死亡之际，将会径直坍缩成为一颗质量大约为3倍太阳质量的黑洞，这样的黑洞就被称作恒星级黑洞。
存在这样一种星体，它被称作中子星，其寿命极其漫长，从诞生开始，历经漫长岁月，直至彻底冷却，最终成为一颗黑中子星，这个过程大概需要1亿亿年到1万亿亿年，此时间跨度远超当下科学所预测的宇宙年龄，所以它能够被称为“不死”之星。
当中大质量恒星死亡之时，会突然发生坍缩，进而形成中子星，整个过程仅仅耗费几秒至几分钟，在这期间，伴随着恒星外围物质进行超新星爆发此一事件发生，核心处存在一个直径在约2000到3000公里范围的铁球，于极端的高温高压条件之下，它会迅速坍缩变成一颗高致密天体，该天体直径仅仅为约20公里，质量高达太阳质量的1.5倍至2倍，密度约为每立方厘米10亿吨。
当中子星整个星球宛如一颗大原子核，只是由90%以上的中子以及少量的质子、电子构成时，因这个小小寰球承接了恒星的角动量转得极快，每秒要转几十到几百圈，还因其磁场极强，达到地球磁场的数亿到千万亿倍，当承载这些强磁场束随着转而有规律地扫过地球被监测到，便是脉冲星。
在诞生的起始阶段，中子星的热度非常高，其核心部位的温度可达到千亿K ，它表面的温度能够达到百万K ，而且还会放射出强烈的X射线以及γ射线。
中子星冷却进程被划分成三个阶段，分别是快速冷却的时期，稳定冷却的时段，缓慢冷却的阶段。
快速冷却期时间较短，约在诞生后的第1年到1000年
这个阶段有着这样的冷却机制，核心的能量会以中微子的形式快速地流失，表面温度会从100万K快速地降到10万K，X射线辐射会显著地减弱，因磁偶极辐射也就是强磁场随着自转向外辐射电磁波而损失角动量，自转速度将会逐渐地减慢，脉冲周期会逐渐地变长，不过整个过程变化微小却漫长。
稳定冷却期时间较长，约从1000 年开始到10亿年
分述如下，此阶段冷却机制呈现这般情况，中微子冷却趋向减弱，进而转变为表面光子辐射，且是以热辐射为主导，冷却速度显著大幅变慢；表面温度稳定于一万到十万K这个区间，持续地辐射紫外、软X射线，肉眼是看不见它们的；自转不断继续使之减慢，逐渐由毫秒级周期成为秒级周期的普通脉冲星，鉴于磁场愈发减弱，最终辐射束不再扫过地球，从而成为普通中子星。
极慢冷却期时间超长，约从10亿年开始到亿亿年
这个阶段的冷却机制是这样的，仅依靠表面光子辐射，能量流失极其缓慢，温度会缓慢下降，自转周期会逐渐拉长到数秒，然后拉长到数十秒，最终接近停止自转，磁场会随着时间衰减，从万亿高斯降到1亿高斯以下，不再产生脉冲辐射，逐渐成为冷中子星，仅靠残余热能辐射微弱的红外、射电信号，几乎无法被观测。
就算经过这个阶段，此时的中子星并不算真正走向死亡，要完全冷却成为黑中子星，整个耗费的周期得在万亿亿年以上，这是一个漫长的过程，有着特定的时间跨度，是一种极为漫长的演进呢。
这个过程是这样的，冷中子星的核心温度持续下降，其表面温度也持续下降，一直下降到接近宇宙微波背景温度2.7 K的程度，之后就不再向外辐射那些可被探测到的光子，也不再向外辐射可被探测到的中微子，最终成为一种冰冷的、致密的、没有辐射的、没有自转的、磁场极弱的宇宙化石，也就是黑中子星。
黑中子星的最终结局是这样的：其内的质子、中子会渐渐发生衰变，质量随之流失，最后会坍缩成微型黑洞或者消散于无形；要是没有质子衰变的情况发生，那么黑中子星将会一直存在下去，随着宇宙的膨胀它会逐渐地远离，从而成为宇宙之中最后的致密天体。
当然，中子星还有一种命运就是变成黑洞
黑洞可是完全宇宙里顶级的终极天体，它只能伴随宇宙走向消亡。依照霍金的黑洞蒸发理论，黑洞会因质量蒸发而消失得一干二净，然而这个蒸发过程只是量子级别的，对于质量庞大的黑洞而言几乎能忽略不计，如此一来，这种蒸发所需的时间必然是伴随着宇宙消亡的。
中子星想要转变为黑洞存在三个条件，其一，借助缓慢吸积的方式，一点一滴累积自身质量，直至达到奥本海默极限，其二，通过中子星之间相互碰撞并合并，以此达成奥本海默极限，其三，依靠中子星与别的天体碰撞合并，从而实现奥本海默极限。
当中子星达到奥本海默极限之时，就会变成瞬间压垮那根依靠中子简并压支撑的稻草，在毫秒之间就会坍缩成为黑洞。这个过程依据上述那根“稻草”的条件有所不同的情况，会伴随程度不一样的爆发，其中的绝大多数质量将会坍缩成为黑洞。
要是这竟然被当成是中子星的死亡，那这般死亡可是属于概率化的事件，其时间尺度充斥着不确定性。
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