Question

中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果，它的密度很大.現(xiàn)有一中子星，已知它的自轉(zhuǎn)周期為T＝130 s.問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解？計算時星體可視為均勻球體.（萬有引力常量G＝6.67×10^-11 N·m²/kg²）

Answer 1

解析：考慮中子星赤道處一小塊物質(zhì)，只有當它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時，中子星才不會瓦解.

設(shè)中子星的密度為ρ，質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，位于赤道處的小塊物質(zhì)質(zhì)量為m，則有

由以上各式得：ρ＝3π/GT²?

代入數(shù)據(jù)解得：ρ＝1.27×10¹⁴ kg/m3.

答案：1.27×10¹4 kg/m³