Nguyên tử nào là sao neutron được tạo thành từ?

Tôi hiểu rằng mọi thứ đều được làm từ Nguyên tử .

Một nguyên tử là đơn vị cấu thành nhỏ nhất của vật chất thông thường có các tính chất của một nguyên tố hóa học. Mọi chất rắn, lỏng, khí và plasma đều được cấu tạo từ các nguyên tử trung tính hoặc ion hóa

Tuy nhiên với sao neutron ;

các mô hình cơ bản cho các vật thể này ngụ ý rằng các sao neutron được cấu tạo gần như hoàn toàn từ các neutron, là các hạt hạ nguyên tử

Điều này có nghĩa là neutron có thể tồn tại bên ngoài nguyên tử và sao neutron không bao gồm một nguyên tố có thể nhận biết được trong bảng tuần hoàn?

Có neutron có thể tồn tại bên ngoài nguyên tử (hoặc hạt nhân). Trong không gian trống, một neutron sẽ phân rã beta thành một proton, và electron và phản neutrino trong khoảng thời gian 10 phút. Tuy nhiên, trong nội thất dày đặc của một ngôi sao neutron, các electron tạo thành một chất khí thoái hóa, với tất cả các mức năng lượng có thể chứa đầy đến một thứ gọi là năng lượng Fermi .

Một khi năng lượng Fermi của các electron vượt quá năng lượng tối đa của bất kỳ electron phân rã beta nào có thể, thì phân rã beta sẽ bị chặn và các neutron tự do trở nên ổn định. Đây là những gì xảy ra bên trong một ngôi sao neutron và bạn kết thúc với hầu hết các neutron với một phần nhỏ có lẽ là vài phần trăm electron và proton.

Ở các phần bên ngoài của sao neutron, các proton và neutron vẫn có thể tự sắp xếp thành các hạt nhân (nhưng không phải là nguyên tử), nhưng những hạt nhân này rất giàu neutron (chúng thường không tồn tại trong tự nhiên) và chỉ ổn định chống lại sự phân rã beta quá trình tôi mô tả ở trên. Lớp vỏ ngoài cùng có thể bao gồm các hạt nhân nguyên tố sắt bị ion hóa hoàn toàn và có thể có một lớp siêu mỏng (vài cm) của hydro, heli và carbon bị ion hóa (ví dụ Wynn & Heinke 2009 ).

$3 \times 10^{16}$$^3$

Ở mật độ cao hơn, mì ống hòa tan thành một món súp chủ yếu là neutron với khoảng 1% proton và electron.

Sơ đồ dưới đây (từ Watanabe et al. 2012 ) cho thấy đại khái cách các lớp này được sắp xếp. Cần nhấn mạnh rằng điều này dựa trên mô hình lý thuyết, với lý thuyết trở nên ít chắc chắn hơn khi đi sâu hơn vào ngôi sao neutron mà bạn đi. Thử nghiệm những ý tưởng liên quan đến thí nghiệm hạt nhân và hạt, quan sát của pulsar, các sao neutron làm mát, các vụ nổ tia X, khối lượng và bán kính ước tính trong hệ thống nhị phân, ổn pulsar, vv, vv Không có chi tiết$2M_{\odot}$

Một câu trả lời mang tính lịch sử / ngôn ngữ hơn là vật lý:

Democritus đề xuất rằng vấn đề không thể được chia vô hạn, nhưng điều đó tại một số điểm người ta sẽ đạt được một mảnh nhỏ nhất có thể, mà ông gọi là Atomos , vì "cắt". Ông đã hoàn toàn chính xác theo như chúng tôi biết.

Trước năm 1930, con người hiện đại đã nhầm lẫn áp dụng từ "nguyên tử" của mình vào thứ mà chúng ta thấy là phần nhỏ nhất của một nguyên tố hóa học duy trì tính chất của nó, bởi vì không ai từng chia nhỏ và các quá trình hóa học hoạt động như thể chúng nhỏ các hạt không thể phân chia.

Sau khi loại "nguyên tử" đó bị tách ra, chúng tôi bị mắc kẹt với từ này. Cái mà Democritus gọi là "nguyên tử" ngày nay chúng ta sẽ gọi là "quark hoặc lepton", những thứ mà chúng ta nghĩ là cơ bản và không thể chia tách được. Nhưng chúng ta cũng có thể sai ở đó, nếu các nhà vật lý tương lai chia những thứ này.

Tất cả những điều bình thường trong cuộc sống của chúng ta - bạn, tôi, Trái đất, nhà của bạn, thực phẩm của bạn, v.v., được tạo thành từ "nguyên tử" theo nghĩa năm 1920, tương tác hóa học, điện và trọng lực. Ngay cả Mặt trời cũng được làm từ các nguyên tử, mặc dù trong trường hợp đó, chúng không hoàn toàn không thể áp dụng được vì chúng hợp nhất và thay đổi thành các loại khác nhau.

Một số thứ hiếm và kỳ lạ trong vũ trụ không được tạo ra từ các nguyên tử theo nghĩa năm 1920, giống như các ngôi sao neutron. Mặc dù chúng được làm từ các quark và lepton nhỏ không thể phân chia; các nguyên tử theo nghĩa Democritus.