中性子星ってどうなってるの?

質問

中性子星とは、星を構成する物質(?)の大部分が中性子であるとのことですが、
中性子は半減期約10分でβ崩壊して水素に変わってしまいます。
そうなると中性子星はどんどん水素の星になっていくはずです。
あるいは、中性子と水素が核融合し恒星になっていくのではないでしょうか。

それとも、
中性子ばかりが残って、水素はどこかにはじき飛ばされていくのでしょうか。
(仮に水素がはじき飛ばされるとしてもどんどん中性子が水素に変わっていき、最終的には中性子が尽きてしまうのではないですか?)

回答No.1

Tacosan · ベストアンサー

実際問題としては「β崩壊したくてもできない」というところだと思います.
以下大雑把な説明:
中性子がβ崩壊すると電子が産まれるのですが, 中性子星では重力が強すぎるのでぎゅうぎゅうに押し潰されており, この電子が生きていけるだけのスペースがありません. なので, 結局は「誰かに引き取ってもらう」しかないのですが, この「引き取り手」は陽子しかいません. 従って, どこかの陽子が引き取ってまた中性子に戻ります. つまり中性子は減っていません.
なお, 地球上ではβ崩壊をする核種であっても, 恒星内部などの高温・高圧条件下ではβ崩壊できないことがあります. 例えば, [24]Na は地球上では β崩壊して [24]Mg になります. ところが, 大質量星の内部では非常に高温のため電子の持っているエネルギーも大きく, このβ崩壊で出てくる電子が十分なエネルギーを持てないということがあります. そうすると「β崩壊したくてもエネルギーが足らないので崩壊できない」という状況になります.

お礼

うぉぉぉぉ!
素晴らしい状態ですね。「β崩壊したくてもできない」その原理について
わかりやすく解説してくださいましてありがとうございます。
24Naについてもよく理解できました。

宇宙にはまだまだ謎がありそうですね。
是非私たちが生きている間にこの謎の大半を解明して欲しいと思いました。

それにしても行ってみたいですね、中性子星。
実は生命体がちゃっかり暮らしていたりするかもしれませんね。

回答No.2

debukuro

水素以外の元素は必ず中性子を含んでいます
何かとくっついた中性子は安定ならしくヘリウム４はいつまでたってもヘリウム４のまま炭素１２もいつまでたっても炭素１２のままです
中性子星の中でも中性子同士がくっつきあって安定な中性子の塊を構成しているらしいです
この性質がどこから来ているのかは未解決だそうです

お礼

中性子のかたまり・・・それは不思議な存在ですね。
通常の環境では得ることのできない「物質」に謎が充ち満ちていますね。
中性子のかたまりが一つの元素のように振る舞うのでしょうか。
たとえば「二酸化中性子」などというように化合物を作るとか・・・
まだまだ謎がたくさんありますね。回答ありがとうございました。