人们对中子星物质充满了好奇，科学家们说，上面的物质密度达到1立方厘米1亿~20亿吨，这是真的吗？如果是真的，它是怎么做到的呢？
根据现有量子物理理论，原来它是这样做到的。
简单点说，压缩，使劲压，压缩到极致，就是中子星物质了。理论上这个压力要把原子压碎，电子压进原子核里，与质子正负抵消变成了中子，加上原来原子核里本来的中子，整个星球都变成了一堆中子，这就是中子星了。
把一个地球这么大的东西，压到只有几公分大，就基本成为中子星密度了；如果再压，压到只有9毫米直径的一个球，任何物质就无法形成物质了，无限坠落到中心奇点上，就成为黑洞了。
在人世间，是无法制造出这么大的压力的，只有巨大恒星爆炸，核心物质被极端压力压缩，才能够成为中子星。
中子星的最小质量是太阳的1.44倍，这个叫钱德拉塞卡极限，是一位叫苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡的美籍印度裔天文学家计算出来的，因此以他的名字命名这个临界点。
一颗典型的中子星质量在太阳的1.44倍到3.2倍之间，其半径只有10公里左右。
太阳质量为1.9891x10^30kg，半径约69.6万公里，把它压缩到一个几公里半径的球，想想这个密度？
我们现在来计算一个半径10公里，质量为太阳2倍中子星的密度。
球体积计算公式：V=(4/3)πr^3
10公里半径中子星体积（cm³）=（4/3)3.14159x（10^18）=4.19x10^18cm³
密度=2x（1.9891x10^30)/(4.19x10^18)≈9.49亿吨/cm³
科学研究认为，质量大于太阳8倍到30~40倍左右的恒星，在死亡时会发生超新星大爆炸，100亿度以上的高温和巨大的压力，会把恒星大多数物质抛散到太空中，只能够留下一个约1.44倍以上到3倍太阳质量的核心，这个核心就是中子星。
中子星上的压力有多大呢？
我们知道在地球上地心压力最大，约300多万个大气压；太阳中心压力约3000亿个大气压。但这些压力在中子星上就是小巫见大巫了。
中子星的压强可以达到10^28个大气压，也就是1万亿亿亿个大气压，比地心压力大33万亿亿倍，比太阳中心压力大3.3亿亿倍。
在这样强大的压力下，中子星就是依靠量子简并压支撑着自己不被压垮。
泡利不相容原理认为，在粒子世界，比如电子、中子、质子等费米子，它们都有一种孤僻的特性，不愿意和自己相同的粒子挤在一起，中间就产生了一种相互排斥的压力。
当物质处于一般的压强下，物质依靠原子之间电磁力支撑保持着形状。
原子核占据了原子质量的99.96以上，体积却只占有万亿分之一。因此电子壳充斥着一个巨大的空间，我们常见的物质实际上是一个稀松的状态。
当压力到了一定程度后，原子间的电磁力就无法顶住万有引力挤压，原子就无法保持这种“悠闲”的状态了，原子的电子壳层被压碎，形成自由电子在晶格中穿行。
原子核还能保持原来的形状，但就不是“悠闲”的坐镇中心了，而是漂浮在电子海洋中。
这些电子被挤压在一个较低轨道，泡利不相容原理不容许两个电子处在同一状态，相互靠近的电子就产生了排斥力，这样就抵抗住引力压力，使星球的体积不再缩小。
一般认为，白矮星是太阳0.8倍~8倍之间的恒星死亡后的归宿，其剩余质量在太阳0.5倍以上~1.44倍以下，半径约与地球差不多。
有研究认为，太阳死亡形成的白矮星密度可能达到1.41×10^11 kg/m³。
当白矮星质量超过现在太阳质量的1.44倍时，电子简并压就无法支撑更巨大的万有引力压力了，就会继续坍缩，物质再也没有了原有的任何性质，再也不是我们认知的任何元素了。
但几乎整个星球都成为中子后，激发了比电子简并压更强大的中子简并压，就阻止了星球体积的进一步缩小，这就是中子星。
中子星表面是一层等离子体，然后是固体外壳，主要由Fe原子核晶格点阵和简并自由电子气构成，密度约10^6g/cm^-3；然后密度逐渐增加，渐渐出现自由中子，1公里后到达内壳，密度增加到2x10^14g/cm^-3时，原子核完全分离消失，整个物态呈现出一种夹杂着少量电子和质子的中子流体。
当中子星通过吸积，超过了奥本海默极限，也就是约3.2个太阳质量，中子简并压也垮台了，无限坍缩形成，最终形成黑洞。
在钱德拉塞卡极限和奥本海默极限临界点上，一般都会发生轰轰烈烈的事件。
由于达到了一个临界点，抵御能力突然垮塌，形成剧烈坍缩，突增极高的温度压力导致星体的热核失控，就会发生爆轰，这就是所谓的la超新星爆发。
超新星爆发后有可能整个星球全部炸碎为齑粉，物质抛洒回归太空；也可能残留质量形成新的白矮星或者中子星，主要看爆发成因和残留质量有多少。
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中子星1立方厘米重达10亿吨，这种极端密度物质怎么来的？
众所周知，恒星和所有我们熟悉的生命形态一样，都会在自己的生命周期中经历不同的阶段。虽然，仅仅是我们抬头便可以看到的恒星就有很多，但是，只有它们中的一部分才会在生命的末期经历超新星这样剧烈的爆炸。在我们的日常生活中，太阳似乎就是大家能够接触到的最亮的恒星。而一颗超新星所释放的辐射量，其实可以达到太阳这一生所释放的辐射能量的总和。
然而，尽管我们的宇宙空间很大，但超新星并不是我们随时可见的。所以，即便是科学家们也对超新星存有诸多疑问。比如，我们早早的就设想了，中子星应该存在于超新星遗留下的云层内部，但却一直没有从真正意义上直接探测到它的存在。而这个问题的答案，终于在科学家们的努力下得到解答。与此同时，还可以通过超新星1987A遗留下的中子星，揭示巨型恒星生命的终结。
超新星1987A遗留下的中子星
不得不说，在超新星1987A中找到中子星遗迹的科学家们真的很了不起，因为他们在这个领域中达到其他人难以到达的高度。当这颗大麦哲伦星云中的II型超新星中的中子星被公之于众，这场长达30年的中子星残迹搜寻之旅也终于就此结束。与此同时，它让我们有机会了解坍塌超新星在不同阶段的演化过程。
在此之前，即便我们已经通过实际观察得到一些很重要的信息，但这些却远远不够解开疑惑。所以，科学家们一直被中子星存在的位置所困扰。比如，扩展的冲击波中心是否就是中子星的所在之地？如果你也对超新星的理论有所了解，那么，理论里所指向的地方也应该就是这里，并且也已经从当时对中微子的研究中得到了一些有力证据。
但是问题的难点就在于，并没有真的见到过它的存在，所以，争议也因此而引发。其中看似最平淡无奇的解释，应该就是它的确客观存在，只是由于被灰尘和气体遮盖了，所以我们才一直没有看到它。关于中子星的问题，存在着以下三种最有争议性的理论：
第一种理论认为：超新星1987A并没有形成所谓的中子星，反而是一种叫做夸克星的物体。第二种理论表示：由于形成的脉冲星磁场太小、又或是不正常，这才导致了所有人都没有找到它的踪迹。
第三种理论则认为：回落到中子星中的气体和尘埃，反而导致其塌陷到了黑洞之中。
而这个问题的答案，终于在科学家和ALMA（Atacama大毫米/亚毫米阵列望远镜）的配合下被解开。关于之前存在诸多争议的这个问题，答案就是那个最简单的猜想。也就是说，中子星的确是因为被明亮的尘埃所掩盖，所以才没有在之前的时间里被大家观测到。
在超新星1987A的不同特写视图中，我们可以看到紫色的氢气、橙色的一氧化碳分子气体，以及包围中子星的绿色粉尘。中子星发出的不同波长的直接光，都被厚厚的尘埃云遮挡了，就好比生活中的聚光灯被大雾遮蔽了一样。这也是迄今为止，人类第一次在超新星残余云层中观测到中子星的存在。
超新星1987A和巨型恒星的终结
世间万物总是相辅相成，没有任何物质会凭空消失、而不产生任何作用，而中子星发出的光也同样是这个道理。虽然周围的尘埃云吸收了中子星所散发出的光，但却使得整个云团在亚毫米光下散发出光芒，而科学家们便是通过ALMA极其灵敏的探测能力观测到了它的存在。
超新星1987A中致密中子星的发现，让我们对那些巨型恒星的生命终结方式，有了更深入的了解。客观而言，在距离我们刚刚过去的这400年的时间里，超新星1987A无疑是与我们距离最近的一个超新星存在体。天文科学家们对这个特殊存在体的关注时间，也已经长达30年左右，科学家们一直认为那就是它所在的位置。
当超新星爆炸的时候，会产生庞大的气体冲击波，而之后它们的温度甚至还会达到一百万华氏度左右。当这些气体逐渐冷却之后，变成固体的一部分气体便汇聚形成了更为密集的尘埃云，而我们要找的中子星就在这团尘埃的内部。而存在于云层之后的中子星，或许将会之后的某个时间，因为尘埃云的消失，而被所有人直接观测到。
关于超新星1987A的基本事实
当我们了解了关于超新星和中子星的争议之后，我有必要向大家介绍一些关于超新星1987A的基本事实。其实，这是一颗早在1987年2月23日，就被加拿大科学家发现的超新星，而这颗五等星的所在地就位于大麦哲伦星云之中。
由于超新星1987A是通过肉眼观测到的第一颗超新星（自1604年以来），因而在当时的人类社会中也引起了巨大轰动。在这个距离地球最近的星系中，超新星1987A的发现成为了20世纪当之无愧的天体物理事件之一。或许你可能并不了解，放眼整个宇宙，我们人类可以观察到的超新星现象是很少的。
由于其中的大部分距离又太过遥远，所以，我们很难对它们进行深入的研究。当超新星1987A出现在天文科学家眼前的时候，其光彩夺目的程度就好比是一亿颗太阳一般。事实上，超新星周围的气体环，早在恒星爆炸前的2万年左右就存在了。
其直径大约1光年的环中的所有气体，都会被超新星爆炸散发出的X涉嫌激发。而科学家们刚好能够通过哈勃强大的功能，拍摄到气体环被冲击波撞入的整个过程。当时的科学家们认为，当时间不断向前推移，该气体环的亮度甚至可以照亮该恒星周围的区域，并获取到爆炸之前恒星抛射物质的更多关键信息。