如果我們就在中子星不遠的地方的話,那它在我們眼裡會是什麼樣子的,會有顏色嗎?


聲明:本答案所有內容都是臨時Google看來的,對正確性不敢保證。

先小小修改一下問題,由於中子星附近實在是太不適合人類生存,就不討論究竟是強磁場還是潮汐效應把人弄死的了。我們只討論距離中子星一個日地距離處,電磁波在可見光範圍內的特性。大概就是一個人的鬼魂(?)飄到了中子星旁邊,看中子星是什麼樣。

  • 大小、亮度與顏色

中子星半徑在10 km左右,大約是太陽的70000分之一(太陽半徑696000),所以看起來應該特別小。

但是中子星溫度很高,大約600000 K(質量與太陽接近時),太陽是5700 K,按黑體輻射的話,輻射強度與溫度4次方成正比,所以應該比太陽亮很多很多倍。所以可能要再改一下題目,不考慮人眼被亮瞎。

還是按黑體輻射,600000 K的黑體輻射光譜大概主要在X光段,在可見光段基本可以看作一條水平直線,和太陽光譜比的話,大概在紅光波段和藍光波段成分都更多一些,具體是什麼顏色不好說,輪子個計算機圖形學那麼厲害倒是可以試一寫個程序下。而Black Holes, White Dwarfs and Neutron Stars書里,說白矮星是亮白色,估計中子星也差不多。

總之大概看起來就是,亮白色的超級亮的小亮點。

  • 質量透鏡

中子星質量很大,大到要考慮廣義相對論效應。如此大的質量會產生所謂的『質量透鏡』,在質量透鏡的作用下,你可以看到中子星背面的東西。引一張wiki的圖:

如果中子星表面是均勻的、30度一個的格子的話,看起來大概就是這樣的,看到的部分大於180°。如果中子星質量足夠大甚至可以看到整個球面!

  • 脈衝

中子星表面有非常強的磁場,中子星發射的帶點粒子會在強磁場中偏折發生同步輻射,同步輻射基本沿磁軸方向。因此在磁軸方向,不僅能看到中子星本身黑體輻射出的光,還應該能看到同步輻射產生的光(如果可見的話)。

而磁軸和自轉的轉軸並不一定一致。再引一張wiki的圖。

如果你(的鬼魂)恰好可以被磁軸發出的那兩個錐掃到的話,你應該可以看到中子星一閃一閃亮晶晶。。

目前找到的就是這些了。

話說輪子哥我答題這麼認真以後我如果問編譯原理的問題的話能不能給特別照顧下?


======根據評論意見修改一下=====

恩,其實我覺得大概就是不會有什麼顏色吧,因為顏色是亮度+色度的,亮度超過一個級別,基本就超越人類的識別能力了,中子星如果進入地日距離,那基本是什麼都看不到的

================

考慮到中子星是超新星爆發的結果,其實這個問題可以參考以下這篇文章科學松鼠會

截取其中這一段:

讓我給大家直觀地比較一下:

按照你的視網膜所接收到的能量來算,以下兩者哪個更亮:

1、在一個日地距離以外觀看一個超新星,或者

2、在你眼珠前爆炸的氫彈?

運用那位物理學家的經驗法則可知超新星更亮一些。事實上,它們差了整整九個數量級……


大概就是這樣的樣子

50KM

50WKM

500WKM

1AU


在Astronomy雜誌上看到的。一顆典型的中子星只有10多公里的直徑。肉眼可能都不一定看得清。但是它周圍有非常強的磁場。要是在離中子星剛好一地日間距外的行星上,身體里每一顆原子都會變成針一樣細長形狀。。。


一開始高溫是藍色,隨時間流逝緩慢變紅變暗(類似於從大質量恆星向小質量恆星的顏色轉變)。總光度很小(因為視面積小),但那個點很亮。


以中子星的平均密度和半徑(10~20公里)來算,如果在出現在視野可見的範圍內(100~1000公里左右吧,看你視力),那它在我眼中和黑洞沒有什麼分別。因為我會在引力作用下,在最多0.1秒內穿過這1000公里的空間,然後在中子星表面化成一層肉膜,哦不,烤肉膜,然後氣化消失。什麼顏色?抱歉我還沒反應過來啊。


天文物理愛好者先拋個磚:

恆星生命走到晚期後,外層物質會向外膨脹形成紅巨星,之前看到有研究稱我們的太陽到這個階段,形成的紅巨星半徑將大於地球軌道半徑,也就是說地球會被太陽吞噬。恆星內核部分會由於引力作用而塌縮,分情況看:

1. 質量小的會塌縮為白矮星,密度很大。

2. 質量稍大的會塌縮為中子星,密度更大。

3. 質量很大的會形成黑洞,光也跑不出來。

如果地球旁邊有個中子星,先不考慮它是怎麼來的,假設處於火星的位置,質量和火星一樣,和火星一樣圍繞太陽運行,那麼中子星自身是不發光的,我們能從地球上看到的就是一個比火星小很多的天體,反射著太陽光,具體什麼顏色,期待知乎物理天文專業的回答。


首先,要是足夠近的話,肯定會被巨大的潮汐效應撕裂。(參考洛希極限)

並且,中子星輻射出的能量極其巨大,即使你離他相對較遠(例如日地距離,其實這很近了已經~)也會被瞬間烤到渣都不剩。

好吧,如果所有能殺死你的效應都不管,單從視覺的角度看,應該是能看到極明亮的藍色。


猜測一下,中子星輻射主要是X光一級波長的光,考慮到可見光的範圍那麼窄,也許紅光和紫光的量相差不會太多,所以人眼(如果人眼可以在那個位置存在的話= =)觀察到的可能是白光?

也有可能中子星幾乎不反射可見光,所以看不到顏色吧……


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