中子星上全是中子吗？在中子星内部，物质可能以另一种形式存在

太阳系对于地球人类而言已经足够大了，不过在太阳系之中，我们所能够见到的天体种类是非常有限的，而在太阳系之外广阔的宇宙空间之中还存在着很多强大和神秘的天体。

在已经被证实存在的天体之中，除去黑洞以外，中子星可以说是最为强大的宇宙天体，而这种强大主要体现在它的质量和密度上。这种极为致密的天体并不是从一开始就存在于宇宙之中的，它的前身通常是一颗大质量的恒星。恒星内部的氢核聚变使得恒星可以发光发热，为漆黑的宇宙空间带来点点光明，而恒星在氢核聚变的过程中会大量消耗掉星体之中的氢元素，如太阳质量一般大小的恒星每秒钟都能够将400万吨以上的氢元素聚变成为氦元素，对于质量更大的恒星而言，氢元素的消耗速度就更快了。

恒星上的氢元素是有限的，当氢元素消耗殆尽之后，辐射压减弱，恒星内部的温度和压力进一步提升，于是氦核聚变被点燃了，整个恒星由氢核聚变进入氦核聚变阶段，这也标志着恒星生命周期之中的主序星阶段结束了。

在此之后，恒星上的核聚变会不断向更重的元素推进，质量越大的恒星，便能够将核聚变推进到更重的元素，但无论一颗恒星的质量有多么巨大，核聚变在到达铁元素的时候都会终止。恒星的聚变会释放巨大的能量，从而产生向外的辐射压，向外的辐射压与向内的引力相互抗衡，实现平衡。但是铁元素的聚变不会释放能量，不仅不会释放能量，反而还会吸收能量，如此一来，辐射压就消失了，于是恒星物质将会在中心的引力作用下急剧坍缩。

在恒星强大的引力作用下，物质会不断被压缩，即使是原子也不能够以完整的形态存在，原子核会被压碎，核外电子会进入到原子核内的质子里，从而形成中子，所以说中子星上的物质是以中子简并态的形式存在的。

当然，并不是所有的恒星都能够通过超新星爆发而成为一颗中子星，一般认为原始质量在太阳8到30倍之间的恒星最终会形成中子星，而小质量的恒星，比如太阳，由于质量不足，所以核聚变不会推进到铁元素，通常到达氧就会终止，所以它最终只能坍缩为一颗白矮星。而质量太大的恒星，比如原始质量在太阳质量30倍以上的恒星，将会在异常强大的引力作用下坍缩为一个黑洞。和中子星一样，黑洞也是已经被证实客观存在的宇宙天体，而且人类也取得了黑洞的照片。

中子星顾名思义，就是由中子所组成的星体，那么中子星上全部都是中子吗？这也不一定。

在中子星上，不同区域的物质密度是不同的。中子星是一种极为致密的天体，在中子星的表面，物质的密度大约在每立方厘米8000万吨以上，而在中子星的内部，物质的密度却可能达到每立方厘米20亿吨。中子星内部的物质密度是非常惊人的，这不能不让我们怀疑，在如此高密度的星体内部，物质真的能够保持中子简并态吗？很可能不行。

中子星内部的高密度所带来的高温高压将会使中子物质进一步压缩，它会成为一种更为微小的物质，这种物质我们称其为“夸克”。所谓夸克，简单理解就是组成中子的更为微小的物质，而如果在中子星的内部，物质是以夸克的形式存在的，那么我们也可以认为中子星的内部实际上就是一个大中子。

中子星中心的物质以夸克形式存在，这目前还只是天文学家们的一种想象和推断而已，而说到推断，天文学家还推断宇宙中存在着完全有夸克物质所组成的夸克星。

​夸克星是一种密度介乎于中子星和黑洞之间的天体，它的密度比中子星更大，却又比不上黑洞。与中子星和黑洞不同，夸克星目前还只是一种理论推导出的天体，它应该存在于宇宙之中，但是到底存在不存在，还没有获得证实，因为我们还没有观测到一个夸克星的存在，或者说我们还不能确定我们所观测到的一些星体到底是不是夸克星。如果夸克星真的存在的话，那么也是一件非常有趣的事，就像前面所说的，中子由夸克组成，那么一颗完全由夸克所组成的天体，是不是就可以被看作是一个巨大的中子呢？

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