体が中性子星に落ちるとどうなりますか？

中性子星は、主に中性子を構成する非常に強い重力を持つ非常に巨大な物体として知られています。

中性子星に物体が落ちた場合、どうなるのでしょうか。それも中性子に変わるのでしょうか？また、付随する放射線の放出はありますか？

詳細な計算はありませんが、定性的な回答：インパクターの軌道に応じて、結果は少し異なりますが、インパクターのポテンシャルエネルギーは、インパクトが発生する前に大量の運動エネルギーに変換されることは明らかです。次に、運動エネルギーは主に衝撃時に熱に変換され、インパクターの質量の大部分がX線とガンマ線に変換されます。

インパクターの残骸はプラズマに変換され、ほとんどの電子は元の原子核とは無関係に移動し、主に中性子星の大気（数ミリメートルの薄層）に分散します。エネルギーは、他の高エネルギー粒子反応と一緒に、核融合と核分裂を引き起こすのに十分なほど高くなります。エネルギーの一部は磁場に変換され、中性子星でも非常に強い場合があります。

中性子星の内部の高い慣性と密度のために、小さなインパクターの最初の瞬間には中性子星の内部との多くの混合は予想されません。

中性子星の質量とインパクターの質量によっては、中性子星がブラックホールに崩壊する場合があります。

ウィキペディアでの中性子星の内部構造の詳細。（「中性子星の表面に落ちる物質は、星の重力によって途方もない速度に加速されます。衝撃力は、オブジェクトの構成要素の原子を破壊し、ほとんどすべての点で、残りの星と同じになります。 。」）

中性子星のチャンドラセカール限界についての詳細。

中性子星に降り注いでいるのは、「通常の」物質、つまり惑星、小惑星などであると仮定しましょう。材料が中性子星に向かうにつれて、それは膨大な量の運動エネルギーを獲得します。それが無限大から始まると仮定すると、得られる（そして運動エネルギーに変わる）エネルギーは、およそ（GRを無視して） ここで、は物体の質量（キャンセルします）ととは中性子星の質量と半径です（それぞれと10 kmの典型的な値を想定しましょう）。

$$\frac{1}{2}m v^2 = \frac{GMm}{R},$$ $m$$M$$R$$1.4 M_{\odot}$

これにより、中性子星表面に近づくときの速度は m / sになります。つまり、相対論的力学を使用して計算を行う必要があるほど十分に大きいです。$1.9 \times 10^{8}$

しかし、潮汐力のために、オブジェクトがそのまま表面に到達するかどうかは疑問です。剛体オブジェクトの分割のロシュ制限は、オブジェクトが距離 場合にここで、とは、それぞれ中性子星と中性子の平均密度です。岩が多い材料の場合、 kg / m。私たちの基準中性子星 kg / m。したがって、オブジェクトが kmに近づくと、構成要素に分解されます。

$$d = 1.26 R \left(\frac{\rho_{NS}}{\rho_O}\right)^{1/3},$$ $\rho_{NS}$$\rho_O$$\rho_O \simeq 5000$$^{3}$$\rho_{NS} \simeq 7\times10^{17}$$^{3}$$d= 500,000$

したがって、それは中性子星の近くに、非常に高温の電離ガスとして到達します。しかし、材料にわずかな角運動量さえあれば、その角運動量を最初に放出することなく中性子星表面に直接落下することはできません。したがって、降着円盤を形成（または結合）します。角運動量が外側に輸送されると、中性子星の磁場に引っ掛かり、最終的に中性子表面に到達するまで、物質は内側に移動し、オブジェクトが磁極に近づくと、おそらく降着衝撃を通過します。すでに強く降着しています。残りの質量エネルギーのおよそ数パーセントが運動エネルギーに変換され、次に熱が中性子星の地殻に物質（原子核および電子）とともに部分的に堆積し、部分的に放出されます。

外側の地殻の密度が高いと、原材料（確かに多くの陽子が含まれている場合）が急速な核反応で燃焼します。短時間で十分な材料が付着すると、すべての軽元素が消費されるまで、熱核爆発が発生する可能性があります。その後の電子捕獲により、中性子に富む核と超相対論的に縮退した電子（自由中性子なし）で構成される地殻の平衡組成に落ち着くまで、材料はますます中性子に富むようになります。