Est-il possible que les étoiles à neutrons soient des éléments réels?

Au fur et à mesure que vous montez dans le tableau périodique (plus de protons), le rapport neutrons / protons augmente également régulièrement. Sommes-nous sûrs qu'il n'y a absolument pas de protons et d'électrons dans une étoile à neutrons, ou pourrait-il y avoir tellement plus de neutrons que nous ne pouvons pas mesurer de protons et d'électrons? Peut-être alors une étoile à neutrons est un noyau d'un élément énorme avec un rapport neutron: proton supérieur à ce que nous pouvons distinguer.

Pour être considérés comme un élément, ils devraient avoir un noyau chargé positivement. Ils ne le font pas. L'étoile à neutrons est largement neutre.

Ils devraient avoir un nuage d'électrons environnants. Ces électrons devraient partager des "orbitales" avec d'autres électrons autour d'autres étoiles à neutrons proches. Cela n'arrive pas.

Enfin, à ces échelles, l'interaction gravitationnelle prédomine. Même si les étoiles à neutrons avaient une charge positive et des électrons en orbite, l'interaction avec d'autres étoiles à neutrons dépendrait encore beaucoup de la gravité.

Enfin, même si une étoile à neutrons était chargée, il n'est pas clair si les électrons autour d'eux tomberaient réellement dans une sorte d'orbitales régies par la mécanique quantique. QM a tendance à ne pas se produire à une telle échelle.

En conclusion, non, ils sont complètement différents des atomes et de leurs noyaux.

Les étoiles à neutrons ne doivent pas être considérées comme un objet homogène, elles ont des propriétés différentes à différentes couches qui dépendent de la pression et de la température par exemple. Ainsi, dans le cœur en dessous d'une température critique, vous pourriez avoir des protons supraconducteurs (ou tout baryon chargé), ce qui signifie que vous ne trouveriez pas d'atomes, mais plutôt une soupe de particules libres . En conclusion, je ne vois pas comment cela pourrait entrer dans la définition d'un élément chimique.

Référence: Neutron Stars 1: Equation of State and Structure. Par P. Haensel, AY Potekhin, DG

Le «truc» comprenant la partie d'une étoile à neutrons théoriquement composée principalement de neutrons a été appelé «neutronium» dans diverses sources, dont la science-fiction.

J'ai toujours trouvé imaginer à quoi ressemblerait ce «neutronium» comme un exercice amusant. Cependant, tenter de définir ce «truc» comme un élément en soi n'est pas différent que d'effectuer la même tentative de catégorisation pour une masse exclusive de protons ou d'élections. Aucun de ces composants ne définit les atomes ou les éléments séparément.

Considérez un neutron comme un électron proton + poussé dedans. Les étoiles à neutrons ressemblent beaucoup à cela; tous les électrons qui ont rencontré un proton seront très fortement contraints de former un neutron. Cela se produit car un objet contenant de très nombreux protons et électrons s'est effondré sous la limite de pression de dégénérescence des électrons. Vraisemblablement, il n'y avait pas exactement le même nombre de protons et d'électrons avant l'effondrement; et une fraction de ces particules n'a pas trouvé leurs homologues avant l'arrêt de l'effondrement. Il est donc tout à fait possible qu'une étoile à neutrons particulière ait une petite charge positive dans son ensemble, et qu'elle contienne probablement des protons et des électrons (sans compter les neutrons).

Cependant, étant composé de protons, de neutrons et d'électrons, la matière n'est pas un élément. Être composé de protons et de neutrons ne fait pas de la matière un noyau atomique. Les forces qui maintiennent l'étoile à neutrons ensemble ne sont pas liées aux forces qui maintiennent ensemble un noyau atomique, et ses propriétés sont également très différentes.

Un nuage d'orage chargé positivement pourrait avoir beaucoup plus de protons que d'électrons et ne pas être appelé "élément".