中性子星

物質が重力で潰れ、陽子と中性子と電子の固まりになったものを白色矮星という。

中性子星の場合は更に潰れ、陽子の中に電子がめり込み中性子となり、核が全体的に中性子の固まりになったような星である。

質量は太陽と同程度だが、半径は僅か10km〜20km程度しかないとされる。また表面温度は一般に100万度以上であるとされている。

参考までに、中性子星の質量を1太陽質量、半径を10kmとすると、平均密度4.8億トン/cm³、表面重力は地球の1300億倍、脱出速度は163Mm/s(光速の54%)、磁場は1億テスラ(地球の1兆倍)となる。

また中性子星の物質を2リットル集めると富士山と同質量、霞ヶ関ビル1/3杯分程度で月よりも重くなり、東京ドーム10杯分で地球と同じ重さとなる。

中性子星といっても、全ての物質が中性子なわけではない。

中性子星の核の周辺には中心に向かって収縮する重元素がある。これにより中性子星は電磁波を発するが、一部には定期的な電磁波を放出する中性子星があり、このような天体はパルサーと呼ばれる。

理論上、誕生したばかりの中性子星は、遠心力で星が砕けない限界、秒間1000回以上の高速回転をしている。しかし、実際に観測される中性子星はどれも遅く、1回転するのに何秒もかかるようなものまである。中性子星の減速する理由は謎で、様々な理論が発表されている。

現時点でもっとも有力視されている論は、高速自転する高密度星は表面にrモードと呼ばれる現象が生じ、これが重力波を放出する。この際、角運動量と回転エネルギーが失われ、中性子星の回転を遅くする。