中子星由中子組成，既然中子呈中性，爲啥會有超強的磁場？

有人問：既然中子星是由不帶電的中子組成，爲啥還有極強的磁場？

首先，我們瞭解一下中子星是怎麼來的？

有資格形成這種天體的恆星質量必須大於太陽的8倍，小於太陽質量的30~40倍。這種大質量恆星在壽終正寢時會拼盡全力來一個迴光返照，爆發出巨大的能量，將大部分質量散盡迴歸太空，中心留下一個緻密的核，這個核有太陽質量的1.44倍以上到3倍左右，這個核就是中子星。

這個核有多大呢？半徑10~20km。有人老不相信中子星有那麼“重”，每立方厘米質量達到1~20億噸，想想就明白了，一個10~20公里半徑的球，濃縮了1.44個太陽以上的質量。要知道太陽質量是1.9891x10^30kg，半徑爲69.6萬km。掰下手指頭，用太陽質量乘以1.44，再除以半徑10km的球體積，其密度不就出來了？

上面這幅照片顯示的就是距離我們6300光年的蟹狀星雲，這是在1054年爆發的一顆超新星遺蹟，其中心就是一顆中子星，也是一顆脈衝星。

中子星的幾個極端特點。

中子星的特點除了密度大，還有自轉速度超快、溫度超高、壓力超大等特點。

中子星自轉主要是繼承了原恆星的角動量，這有點像跳冰上芭蕾，當運動員縮緊身體時，緩慢的旋轉就會變得起來。原恆星都是數十萬甚至百萬千萬km半徑，縮小到10來km，因此轉起來就快多了。最快的毫秒級脈衝星，如代號爲J1739-285的中子星，自轉速度達到每秒1122轉；已知最高轉速的中子星PSR0535-69，轉速高達每秒1968轉。

中子星剛形成時，溫度可達10^12K，就是萬億開爾文，而太陽表面溫度才6000K，中心溫度才1500萬K。中子星溫度比太陽溫度高出上億倍。隨着時間的推移，中子星溫度經過一個“烏卡”過程，10000年後，中心溫度會降到1億K，表面溫度會降到100萬K。

中子星壓強達到10^28個地球海平面大氣壓，也就是比地球海平面高出1萬億億億倍，比地球中心壓力約300萬海平面大氣壓高出30萬億億倍，比太陽中心3000億大氣壓高出3億億倍。

由於中子星這種極端特點，它除了害怕黑洞，任何天體靠近它都會被它喫掉，就更別說人造天體了，因此人類想要近距離觀測中子星是不可能的。中子星的表面逃逸速度達到光速一半，也就是每秒15萬km，如果一個人被中子星引力捕獲掉落其上，速度將達到一半光速，撞擊造成的能量達到2億噸TNT爆炸威力，相當4枚世界最大核彈沙皇炸彈，或15000多顆廣島原子彈同時爆炸威力。

不過這點威力在中子星極大的重力場作用下，可能掀不起一個毫米的波浪。

還有一個極端特點就是超強磁場。

中子星的磁場有多強呢？我們來比較一下。

磁場的衡量單位叫“高斯”，字母表示爲Gs。地球磁場爲0.7Gs，就足以抵擋太陽風的侵襲；木星磁場達到14Gs，是地球的20倍；太陽磁場極區普遍磁場很低，只有1Gs，但太陽磁場活動性很大，兩極噴發時可達1000Gs，日面寧靜區磁節點磁場強度也達到上千Gs，但黑子爆發磁場可達4000Gs。

這些看起來已經很強的磁場，與中子星磁場比起來完全是小兒科了，就連用“小巫見大巫”來比喻都大大高估了恆星磁場了。中子星的磁場強度至少在數千億Gs以上，絕大多數脈衝星表面極區磁場強度都高於10000億Gs，甚至高達20萬億Gs。

脈衝星是中子星的一種，就是旋轉的中子星，因不斷地發出電磁脈衝信號而得名。其實中子星都會旋轉，只不過有快有慢，那麼怎麼有區別於脈衝星呢？

這是因爲天體的自轉軸與磁軸並不重合，中子星也一樣。這樣中子星旋轉起來，從磁極發出的能量射線就會像燈塔一樣掃過太空，而這束能量正好掃到地球，並且有規律的重複掃過，被人類接受到了，這顆中子星就是脈衝星。由於中子星很小，那些雖然也有旋轉和能量射出的中子星，由於其能量信號沒有掃過地球，就比較難被人類發現，即便發現了，也不叫脈衝星，依然叫中子星。

現在我們來說說，中子星組成和帶不帶電的問題。

理論上認爲，中子星是在極大壓強下，原子外圍的電子被壓進了原子核，帶負電的電子就與核內帶正電的質子中和爲了中子，加上核子裏本來的中子，整個星球就成爲一個由中子組成的星球，其密度達到原子核密度。

這個理論是理想理論，並沒有錯，但在實際中，中子星本身並不是一個完整的中子球，而是根據壓強不同，就像地球一樣，有幾個不同分層結構。其表層是一些被壓強壓垮，還沒來得及與質子結合的遊離電子；第二層是處於結合過程的原子核、電子、中子等混合體；第三層應該是已經結合完成的全中子了，但在極端的高溫高壓下，這裏呈現出超流體液態；第四層是超固態核心區。

因此，所謂中子星不帶電這個論斷是不成立的。何況即便全部是中子組成，而中子是由1個上夸克和2個下夸克組成的複合粒子，夸克是帶電的，上夸克帶2/3正電，下夸克帶1/3負電。

因此，中子星不帶電是一個誤區。