Bueno, dependería de la densidad de neutrones en el objeto: un objeto muy grande que consista principalmente de neutrones no puede existir hasta que sea tan grande como una estrella de neutrones. El neutrón tiene que ser estabilizado por la gravedad contra la descomposición en el protón.
Por lo tanto, no estoy exactamente seguro de qué objeto es exactamente el que desea retratar.
Una estrella de neutrones real, como usted dice, no consiste solo en neutrones. En su lugar, tiene una estructura que depende de la densidad: cuanto más profundo vayas en la estrella, más alta es la densidad, en el centro es tan denso que probablemente esté formado por quarks, y habrá mucha carga gratuita durante todo el año. camino a través de la estrella. Nunca será completamente neutral, por lo que los fotones no podrán pasar a través de él. Se dispersarán demasiado y tendrán pequeños caminos libres medios, por lo que todo el transporte de energía dentro de la estrella será realizado por neutrinos y antineutrinos. Esto sucederá mediante los llamados procesos URCA.
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La densidad normal de la materia nuclear probablemente no se alcance hasta que esté aproximadamente a 1-2 km debajo de la superficie de la estrella, en una estrella que se ha enfriado durante unos pocos miles de años después de su formación. Es probable que toda la estrella tenga un radio de aproximadamente 10-20 km si su masa es aproximadamente [matemática] 1.45 \, M_ \ odot [/ matemática], que es la masa aproximada para todos los casos mejor medidos de estrellas de neutrones que se han observado .
La capa que está a una densidad de materia nuclear cercana a la normal consistirá en neutrones, protones y electrones, todos en equilibrio beta.
En esta capa, la fracción de protones es extremadamente dependiente de la energía de simetría, pero probablemente se aproxima al 5% para valores razonables de la energía de simetría, pero esta fracción no es realmente conocida en absoluto. Es una conjetura decir qué sucede con la energía de simetría en la materia nuclear cuando la fracción de neutrones está muy lejos de lo que vemos en los núcleos normales, que generalmente están mucho más cerca de ser aproximadamente medio neutrones y medio protones.
La materia con 5% de protones y correspondiente a cada protón un electrón, sería completamente opaca a la luz de las longitudes de onda visibles. En realidad, nada puede transportar energía a través de la materia a tal densidad, excepto los neutrinos.
Más arriba en la estrella, cerca de la superficie, hay una corteza que consiste en núcleos ordinarios rodeados por un gas de electrones. Este asunto será un muy buen conductor y absorberá y reflejará cualquier fotón que ingrese y lo golpee.
Sin embargo, la superficie ciertamente no estará a temperatura cero cuando se forme y seguirá estando muy caliente incluso cientos de miles de años después. Inicialmente, las temperaturas serían [matemáticas] 5-10 [/ matemáticas] MeV, que es de 60 a 120 mil millones de grados Kelvin. Eventualmente se enfriará a temperaturas de millones de grados y la forma principal en que se enfriará es emitiendo primero un gran pulso de neutrinos y antineutrinos, y luego durante un tiempo mucho más prolongado. Una joven estrella de neutrones es una fuente de neutrinos muy brillante.
Estará irradiando muy fuertemente en la superficie sobre un rango completo de frecuencias, pero afuera de la estrella también habrá un plasma de electrones y positrones que tienen una estructura compleja y este plasma también dispersará fuertemente los fotones.
Cuando hay campos magnéticos fuertes, este plasma girará conjuntamente con la estrella hasta el radio en el que la velocidad de rotación sería igual a la velocidad de la luz. También habrá separación de carga, con espacios casi vacíos entre regiones que contienen positrones y electrones.
Mi sensación es que no podrías sobrevivir en esta zona, pero que sería muy brillante si cayeras allí. Pero una verdadera estrella de neutrones no estará a temperatura cero: estará muy caliente e irradiará mucha luz si estás cerca. De hecho, irradiará mucha más energía a frecuencias más altas que a frecuencias visibles, hasta los rayos X, por lo que este es un entorno extremadamente mortal para las personas que intentan ingresar. Eso casi no hace falta decirlo.
Si espera unos trillones de años, con el tiempo se enfriará, y luego la capa superficial más externa de una estrella de neutrones se parecerá mucho a la enana blanca, que se estabiliza con un gas degenerado de electrones y contiene núcleos ordinarios.
Este asunto tiene un montón de cargos gratuitos, por lo que creo que debería actuar como un muy buen conductor. Entonces, una vez que hace mucho, mucho frío, puede ser algo brillante a frecuencias visibles, como un metal. Pero tomará mucho, mucho tiempo alcanzar tales temperaturas.
Ahora, para abordar su otro escenario, digamos que podría estabilizar una gran esfera de neutrones puros de alguna manera a una densidad tan alta, digamos por medio de magia pura, y digamos que estaba a temperatura cero y completamente eléctricamente neutral.
Todavía sería opaco a los fotones de longitudes de onda visibles, porque el neutrón tiene un momento magnético, y los fotones interactuarán con los momentos magnéticos de neutrones, aunque sean muy pequeños, porque la densidad de neutrones es muy alta.
Entonces, mi mejor suposición es que un objeto tan mágico es opaco y parecería negro a bajas temperaturas.
