【千新星】

中子星——超級重/超級致密極端的天體。引力超大、磁場超強(qiáng)，溫度超高，非?？膳?，它們可以摧毀行星，甚至可以摧毀恒星。

雖然它們的質(zhì)量超大，但他們的體積卻非常非常的小。長期以來它們一直被黑洞槍了風(fēng)頭，所以一直不為科學(xué)家所重視。

然而現(xiàn)在，中子已經(jīng)被推到了非常高的地位，走在了現(xiàn)代天體物理學(xué)的前沿。

距離地球1.3億光年，有一個(gè)“ngc-4993”的星系，兩顆死星正陷入快速的死亡螺旋。這就像聆聽來自宇宙的聲響，碰撞的聲音會(huì)在時(shí)空的結(jié)構(gòu)上留下深深的印記。

路易斯安那州利文斯頓雷射干涉儀探測器天文臺(tái)，簡稱“LiGO”，它的任務(wù)就是探測宇宙產(chǎn)生的引力波。

雷射干涉儀探測器天文臺(tái)（LiGO）

引力波是因?yàn)闀r(shí)空扭曲而造成的。通常都是由非常厲害的重力事件造成的，比如超新星爆炸，或者黑洞碰撞，以及大質(zhì)量恒星等。

2015年因?yàn)椤癓iGO”探測到了引力波而創(chuàng)造了歷史，從而驗(yàn)證了100多年前愛因斯坦的預(yù)言。

這個(gè)引力波是黑洞撞擊的標(biāo)志，這就好比是我們聽到了車禍的聲音。盡管沒有親眼看見，我們卻明白這個(gè)聲音是車禍的聲音，它非常獨(dú)特。我們甚至可以電腦精確地模擬計(jì)算出相撞的哪種類型的車子。

2017年，“LiGO”接收到了另一種不同的信號(hào)。2017年8月發(fā)生的事件可謂非同尋常。

探測到了信號(hào)，但信號(hào)很奇怪，這是一個(gè)持久的信號(hào)，超過100秒。

不到兩秒鐘后，一架伽馬射線望遠(yuǎn)鏡探測到從天空的同一部分發(fā)出的伽馬射線閃光。

在那里，不僅只有引力波，也不僅只有伽馬射線，還有可見光，紅外光及紫外線。

這是科學(xué)家們第一次看到這兩個(gè)信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)——即引力波和一般光線。

所以這是天文學(xué)的一個(gè)開創(chuàng)性的時(shí)刻。科學(xué)家們意識(shí)到這不是另一次黑洞碰撞，而是全然不同的事件。

當(dāng)你看到宇宙中的爆炸時(shí)，這種機(jī)會(huì)并沒有太多。宇宙間可以爆炸的天體沒有幾種。但信號(hào)的長度就是確鑿的證據(jù)。

如果是兩個(gè)黑洞的碰撞，那么速度會(huì)很快，但這次碰撞時(shí)間更長、更慢，這是兩個(gè)中子星的死亡螺旋。它們沿著螺旋，越來越近，越來越快，最后，它們碰撞在一起。

當(dāng)它們最終接觸時(shí)，向周圍的系統(tǒng)釋放出巨大的能量。碰撞拋出了巨大的物質(zhì)云，這可能會(huì)使光的速度略微減慢。

光波和引力波傳播了1.3億年，幾乎同時(shí)到達(dá)地球。這是天文學(xué)家第一次看到了中子星的碰撞，他們稱之為“千新星”。

中子星的合并

這個(gè)壯觀的宇宙事件，不僅僅是釋放能量。這次中子星碰撞的余波，產(chǎn)生了大量的碎片，炸向太空深處。

這可能最終為我們提供了一個(gè)證據(jù)，關(guān)于一些非常特殊的重元素是在哪里產(chǎn)生的。通過中子星的毀滅，為生命體提供了基本成分的種子，我們呼吸氧分子——O2。

水是由氫和氧組成，我們的身體大部分是由碳化合物組成的，包括氮，磷等。

人類歷史上的一個(gè)重大科學(xué)問題就是：“這些元素的起源是什么?”

事實(shí)證明，在許多重元素的產(chǎn)生中，中子星都扮演著關(guān)鍵的角色。地球上的大部分元素都是由恒星構(gòu)成的，但最重的元素是如何形成的，一直是科學(xué)史上最久的問題之一。

很長一段時(shí)間以來，我們所知制造這些較重的原子一直存在一個(gè)問題——比如金和鉑，一直到鈾到底是如何產(chǎn)生的。

由于宇宙中能量最大的東西就是超新星爆炸。所以，科學(xué)家們一直認(rèn)為它們必須以某種方式在超新星中產(chǎn)生。

但是當(dāng)科學(xué)家們進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬時(shí)，虛擬的超新星并沒有鍛造出這些巨大的原子。

2016年，天文學(xué)家埃多·伯杰解釋了這一謎題的潛在答案：形成重元素需要大量的中子，因此，另一種可能的理論是最重的元素是在雙星系統(tǒng)中，由兩顆中子星合并時(shí)產(chǎn)生的。

但在當(dāng)時(shí)，還沒有人真正看到過中子星的碰撞。所以也就很難讓天文屆相信這是一個(gè)生產(chǎn)重元素的潛在渠道。

證明就是看到這個(gè)過程在宇宙中發(fā)生了。2017年的千新星提供了完美的機(jī)會(huì)。它會(huì)生成數(shù)千小時(shí)的數(shù)據(jù)，科學(xué)家們注意到一個(gè)規(guī)律——千新星殘骸的顏色發(fā)生了微妙的變化。

在太空中，當(dāng)看到一個(gè)非常明亮的事件時(shí)，它會(huì)發(fā)出一定量的光，而且它會(huì)發(fā)出特定波長的光——即我們所認(rèn)為的顏色。

在煙火表演中，煙花有不同的顏色，表示煙花中使用了不同的化學(xué)物質(zhì)。同樣的，科學(xué)家可以通過爆炸中的顏色來發(fā)現(xiàn)千新星中的元素。

當(dāng)千新星變紅時(shí)，他們意識(shí)到這是新創(chuàng)造的重元素開始吸收藍(lán)光的結(jié)果。

隨著爆炸改變了顏色，然后膨脹和冷卻——科學(xué)家們可以估量出產(chǎn)生了什么元素。碎片發(fā)出的光從藍(lán)色和紫色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色和紅外線。顏色的變化為某些重金屬的存在提供了確切的證據(jù)。

新千星光譜的變化

這個(gè)中子星碰撞，即千新星，產(chǎn)生的亮度和顏色光譜與預(yù)測產(chǎn)生金和白金的模型是完全一致的。

這個(gè)模型被稱為“r過程”，是“快中子俘獲”的簡稱。這是一個(gè)有點(diǎn)復(fù)雜的術(shù)語，用來描述如何產(chǎn)生比鐵重的原子。

首先需要一個(gè)非常富含中子的環(huán)境，而中子星碰撞就是一個(gè)富含中子的環(huán)境。如果模型是正確的——這次千新星的碰撞產(chǎn)生了地球質(zhì)量的幾十倍的黃金。

2017年的千新星不僅揭示了關(guān)鍵元素的起源，它還揭示了中子星的內(nèi)部——宇宙中最強(qiáng)的物質(zhì)產(chǎn)生的磁場是地球磁場的萬億倍。

這一巨大的千新星爆炸也為科學(xué)家們提供了一個(gè)獨(dú)特的視角來了解宇宙中最神秘的物體之一。

在這之前，想知道中子星是什么樣子，這真的是挑戰(zhàn)了科學(xué)家們的想象力，也挑戰(zhàn)了理論物理學(xué)?？茖W(xué)家們需要用計(jì)算機(jī)模型，用數(shù)學(xué)來估算這可能是什么樣的。

而現(xiàn)在，科學(xué)家們不需要依靠他們的想象力，他們可以利用來自千新星的硬數(shù)據(jù)來研究中子星運(yùn)行的機(jī)制。

現(xiàn)在，科學(xué)家們第一次對中子星的質(zhì)量和直徑有了準(zhǔn)確的估計(jì)?？茖W(xué)家們終于可以開始拼湊出中子星是如何工作的了。

他們計(jì)算出它的直徑只有20公里。確定這個(gè)物理特征是非常重要的， 因?yàn)槿绻腊霃接卸啻螅缓蟾鶕?jù)這個(gè)半徑和知道的質(zhì)量，就可以得到密度。知道了總體密度，就能開始弄清楚中子星內(nèi)部的分層是什么樣的。

對于物理學(xué)家來說，中子星內(nèi)部是宇宙中最吸引人的地方之一。要知道中子星內(nèi)部的條件和地球上的條件是非常非常不一樣的。中子星上的物質(zhì)，是密度大到連原子核都無法凝聚在一起的物質(zhì)。

就好比是把太陽還重的東西壓縮成比城市還小的東西。它的密度非常大，如果把一塊中子星的物質(zhì)放在地面上它會(huì)穿過地球。高密度意味著高引力——是地球引力的2000億倍！

如果你站在中子星，你會(huì)立刻被壓扁，然后在那個(gè)平面上展開。

除了強(qiáng)引力之外，還有強(qiáng)大的磁場、令人生畏的x射線輻射，還有比閃電強(qiáng)3000萬倍的電場，以及高能粒子暴風(fēng)雪。

對于太空旅行者來說，這里可不是個(gè)好地方。如果你發(fā)現(xiàn)自己在中子星附近，那將是個(gè)壞消息。

首先，你會(huì)被強(qiáng)大的磁場給撕裂。然后，x射線輻射會(huì)把你炸成碎片，當(dāng)它把你拉得更近的時(shí)候，它強(qiáng)烈的引力會(huì)把你的原子和分子拉伸成一條細(xì)長的流。你的速度會(huì)越來越快，最后，你會(huì)撞到中子星表面，濺得到處都是。

這個(gè)過程釋放的能量，相當(dāng)于一枚核彈。

在宇宙的尺度上，中子星可能很小，但它們帶來沖擊肯定卻是巨大的。這些被壓抑的能量的秘密在于它們的表面之下發(fā)生了什么。

【中子星虛擬之旅】

有了新的千新星數(shù)據(jù)，科學(xué)家們現(xiàn)在可以進(jìn)行一場虛擬之旅。

首先，我們穿過中子星的大氣層，它不會(huì)像地球的大氣層那樣高達(dá)1000公里以上，而只有十幾個(gè)厘米。和我們周圍的空氣相比，它的密度非常大。

在壓縮的大氣下面是一層電離鐵的外殼，一種晶體鐵核和自由流動(dòng)的鐵電子的混合物。

由于引力非常大，以至于它幾乎是完美的光滑。表面上最高的山脈將不到四分之一英寸高。

中子星表面想象圖

四分之一英寸的山脈可能聽起來很奇怪。但當(dāng)我們深入到表面之下，事情會(huì)變得更加奇怪，因?yàn)檫@里是宇宙中最強(qiáng)物質(zhì)的家園。

科學(xué)家們把它比作核面，當(dāng)我們深入到中子星的星殼下時(shí)，中子本身開始粘合在一起，形成奇異的形狀。

首先，它們會(huì)形成一團(tuán)一團(tuán)的東西，看起來像意大利團(tuán)子，然后，更深一點(diǎn)，意大利面條會(huì)自己粘在一起，形成一長串看起來像意大利細(xì)面條的東西。

“意大利團(tuán)子”

“意大利面”

再往深處，意大利面會(huì)融合在一起，形成千層面。

最后，千層面融合在一起，成為一個(gè)均勻的物體。但上面有洞，看起來像通心粉。

“通心粉”

這是核意大利面，在超過100萬華氏度的溫度下，慢慢煨制面成。

極端的引力會(huì)彎曲、擠壓和拉伸并扣住中子，從而產(chǎn)生一種比鐵密度大10萬億倍的物質(zhì)。

但這段旅程會(huì)變得更加極端，越往深處，則更加神秘，更加難以理解。

中子星的核心——它離這些科學(xué)家們稱之為“核意大利面”的層很遠(yuǎn)——它可能是最奇異的物質(zhì)形式。

這個(gè)奇特的物質(zhì)，它可能是在完全引力坍縮成黑洞之前的最后的堡壘。

來自美國宇航局錢德拉天文臺(tái)的數(shù)據(jù)表明，它的核心是由一種超級流體組成的——一種奇異的無摩擦狀態(tài)物質(zhì)。

中子星核心的超級流體

實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的類似超流體，表現(xiàn)出奇怪的特性。比如向上流動(dòng)和逃離密閉容器的能力。

雖然科學(xué)家們對這顆星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)了解還很模糊，但對于它耀眼的誕生卻并不神秘。

大質(zhì)量恒星在爆炸中死亡然后產(chǎn)生中子星——一個(gè)曼哈頓大小，但質(zhì)量是太陽的兩倍的密度非常大的天體。一茶匙的物質(zhì)就重達(dá)十億噸。

中子星在母星死亡的過程中迸發(fā)出生命的火花，它們是關(guān)于復(fù)活的終極故事，或者說涅盤重生的終極故事。

【中子星形成過程】

恒星誕生于巨大的極冷氣體云中，這些云在自身重力作用下坍塌。坍塌中心的核心密度開始增加。恒星是一個(gè)巨大的核聚變反應(yīng)堆，它的引力是如此強(qiáng)大以至于它將原子聚合在一起，形成越來越重的元素。

恒星將氫聚變成氦，一旦它耗盡了它的氫，如果它的質(zhì)量足夠大，它就可以在它的核心開始用氦進(jìn)行聚變。如此聚變持續(xù)下去，形成碳，氧，氮等，一直到鐵。

看過筆者以往的科普文的讀者，一定知道，鐵就是大質(zhì)量恒星的“毒藥”。一旦一顆恒星的核心有了鐵，鐵就會(huì)熄滅恒星核心的核反應(yīng)，就不會(huì)再產(chǎn)生能量。

突然之間，沒有任何能量可以支撐引力的擠壓。沒有輻射壓力向外推，意味著沒有壓力阻止外部區(qū)域下沉，這就是形成超新星前的狀態(tài)。

隨著恒星在垂死掙扎中坍縮，它的核心變成了整個(gè)宇宙中最狂野最瘋狂、最怪異的高壓鍋。

如果我們把原子核放大到一個(gè)棒球大小，那么在一個(gè)普通的原子里，最近的電子可能在一百多米遠(yuǎn)的地方。

在導(dǎo)致中子星形成的極端條件下，這些電子可以被推到離原子核更近的地方。如果溫度和壓強(qiáng)足夠高，它們甚至可以撞擊原子核，并進(jìn)入原子核，它們還可以撞擊質(zhì)子。

當(dāng)它們這樣做的時(shí)候，它們會(huì)轉(zhuǎn)化成更多的中子。所以，在這些物體的形成過程中，質(zhì)子和電子消失了，剩下的幾乎是完全純的中子。

沒有任何東西能阻止它們擠在一起。一旦用中子填滿整個(gè)原子核，就會(huì)產(chǎn)生難以置信的高密度。隨著電子的海洋被原子核吸收，恒星中的物質(zhì)現(xiàn)在可以壓得更緊，這就像把三億噸的物質(zhì)擠進(jìn)一塊方糖里。

隨著恒星的坍縮，大量的氣體向核心墜落，核心的體積很小，但質(zhì)量卻很大，數(shù)十億噸的氣體從星球身上彈回，然后爆發(fā)成宇宙中最大的煙花表演——超新星。

它非常巨大，非常明亮，也非常壯觀。超新星是宇宙中發(fā)生的最劇烈的事件之一。

一顆恒星死亡時(shí)爆發(fā)出的光亮，能比整個(gè)星系都亮。在這場大災(zāi)難中產(chǎn)生了一個(gè)新的，非常奇怪的宇宙天體——中子星。

它是整個(gè)宇宙中最真實(shí)、最迷人最令人難以置信的怪物之一。

人類已經(jīng)見證超新星幾千年了，但科學(xué)家們現(xiàn)在才剛剛開始了解中子星的誕生。

雖然超新星又大又亮，但中子星很小，許多甚至不發(fā)光。

那么，宇宙中有多少顆中子星呢？科學(xué)家們現(xiàn)在所知的銀河系中大約有2000顆中子星。

但可能還有很多很多，科學(xué)家們估計(jì)僅在銀河系中就有幾千萬顆，在整個(gè)宇宙中肯定有幾十億。

中子星雖然很小，但有些中子星會(huì)暴露自己，發(fā)射能穿過宇宙的光束——精確無誤差的，宇宙燈塔的脈沖頻閃。

【中子星的發(fā)現(xiàn)】

以前科學(xué)家們一直沒有探測到過中子星，但50年前一次幸運(yùn)的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們才知道它們的存在。

那天，劍橋大學(xué)穆拉德無線電天文臺(tái)研究生喬斯林貝爾，操作新的射電望遠(yuǎn)鏡掃描著天空，做各種各樣很酷的天文學(xué)研究。

然后在數(shù)據(jù)中看到了“一些無用的東西”。這個(gè)數(shù)據(jù)是一個(gè)短暫但不斷重復(fù)的輻射爆發(fā)，來自地球1000光年之外。

它非常穩(wěn)定和有規(guī)律，以至于貝爾確信她的望遠(yuǎn)鏡有問題。她回到那個(gè)地方再次發(fā)現(xiàn)一個(gè)重復(fù)的、有規(guī)律的信號(hào)——天空中有一個(gè)點(diǎn)不停地向我們閃爍。似乎在說著“嗨 嗨 嗨”。

在這之前，科學(xué)家們所知的宇宙中沒有任何東西，有如此穩(wěn)定，完美的時(shí)間間隔和脈沖。它看起來如此完美，似乎是人造的。但事實(shí)證明，這不是人造的，而是一個(gè)東西。

她的發(fā)現(xiàn)被稱為“脈沖星”。脈沖星是一種快速旋轉(zhuǎn)的中子星。

脈沖星

中子星的理論在20世紀(jì)30年代就提出了。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為中子星太微弱，無法探測到。

中子星被假設(shè)存在，但卻沒有被認(rèn)真對待。這種東西聽起來似乎是科幻小說。

在天文學(xué)上從來沒有人見過這種現(xiàn)象，有些人甚至猜測這是外星人的信號(hào)。貝爾甚至稱它們?yōu)椤癓GM物體”——即“小綠人”。后來“小綠人”這個(gè)稱呼一度成為“外星人”的代名詞。

貝爾后來發(fā)現(xiàn)了第二個(gè)信號(hào)，于是小綠人又回到了小說里，脈沖星變成了科學(xué)事實(shí)。

脈沖星的發(fā)現(xiàn)出乎意料，所以，這是一個(gè)驚人的突破。

脈沖星會(huì)發(fā)脈沖是因?yàn)樗鼈兩鷣砭蜁?huì)旋轉(zhuǎn)，它們在超新星爆發(fā)時(shí)，隨著母星的坍縮而爆發(fā)。

任何正在經(jīng)歷壓縮事件的物體，如果它有任何初始角動(dòng)量，它最終就會(huì)旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)恒星縮小時(shí)，它旋轉(zhuǎn)得越來越快。它們之所以旋轉(zhuǎn)得這樣快，是因?yàn)橐活w與地球大小相當(dāng)?shù)拇筚|(zhì)量恒星的內(nèi)核坍縮成了一座城市大小。所以，由于物體的尺寸變得非常小，自旋的速度必定大大增加。

這個(gè)過程就好比是花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員在冰上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員把手臂收攏時(shí)，旋轉(zhuǎn)速度就會(huì)加快。中子星的快速旋轉(zhuǎn)同樣是這樣的原因。

中子星的自轉(zhuǎn)速度非常非?？?，它們的表面也移動(dòng)得非?？?。在某些情況下，它的運(yùn)動(dòng)速度大約是光速的20%！

當(dāng)它們旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生閃爍的能量束，這束光就像燈塔的光束。你會(huì)看到這些每秒多次的周期性閃爍，它們是脈沖星的名片。

它們是由中子星內(nèi)部的元素混亂所產(chǎn)生的。雖然這顆星球主要是一個(gè)中子球，但它的星殼上散布著質(zhì)子和電子。每秒旋轉(zhuǎn)數(shù)百次，就會(huì)產(chǎn)生了令人難以置信的磁場。

有了這個(gè)強(qiáng)磁場，就可以產(chǎn)生強(qiáng)電場，電場和磁場可以相互作用，最終變成輻射。

這些中子星會(huì)發(fā)射噴射流——輻射束，從他們旋轉(zhuǎn)的軸噴射而出。

如果它們的旋轉(zhuǎn)軸不對齊，如果它們的軸有點(diǎn)傾斜，這個(gè)光束就會(huì)在宇宙中形成圓圈。

如果我們在這些圓圈的路徑上，我們會(huì)看到一道閃光……一道閃光。

就像你在一艘船上，在霧蒙蒙的夜晚觀察一個(gè)遙遠(yuǎn)的燈塔一樣。

所以我們可以看到穿越廣闊的空間的脈沖星，因?yàn)樗鼈兪欠浅?qiáng)大的光束。

但有時(shí)，脈沖星會(huì)得到額外的推力，從而使自旋更加快速。讓它轉(zhuǎn)得更快的方法是，向它傾倒更多的物質(zhì)。

這叫做“增生”，這樣會(huì)使它旋轉(zhuǎn)得比原來更快。就像恒星吸血鬼一樣，脈沖星隨時(shí)會(huì)從任何離得太近的物體中吸走物質(zhì)。

引力把物質(zhì)帶進(jìn)來，這意味著它的任何旋轉(zhuǎn)都會(huì)被加速，它會(huì)轉(zhuǎn)得越來越快。一些毫秒脈沖星以每秒700轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。它們是終極“廚房攪拌機(jī)”——它們會(huì)剁，會(huì)切，甚至?xí)盐镔|(zhì)“炸成絲”。

那么，是什么阻止中子星將自己撕裂呢？

中子星是難以置信的奇異天體，巨大的力量將它們結(jié)合在一起。因此，即使在如此驚人的高速旋轉(zhuǎn)下，它們也能保持剛性。它們有難以置信的強(qiáng)大引力，這就是為什么即使它們旋轉(zhuǎn)得非?？焖鼈円材芾卫蔚乇３衷谝黄?。

旋轉(zhuǎn)的速度是很難想象的！在地球上，一天是24小時(shí)，在中子星上，它的長度是700分之一秒。

超速的脈沖星并不是科學(xué)家們關(guān)注的唯一一種奇怪的中子星。

【磁星】

還有一種中子星，它擁有宇宙中最強(qiáng)的磁場。

這個(gè)磁性怪物被稱為“磁星”。監(jiān)測脈沖中子星的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常奇怪的現(xiàn)象，在極少數(shù)情況下，它們會(huì)突然加速。

這是非常驚人的，一個(gè)非常致密的物體，突然它旋轉(zhuǎn)得更快了！它發(fā)生在一瞬間，它們會(huì)突然改變頻率。這需要非常巨大的能量才能做到。

那是什么能量呢？

這種速度的突然變化被稱為“自轉(zhuǎn)突快”。造成這些自轉(zhuǎn)突快的一個(gè)主要原因是核心物質(zhì)附著在星殼上，這影響了它旋轉(zhuǎn)的方式。

星殼下過量的物質(zhì)會(huì)使它裂開并造成自轉(zhuǎn)突快。這一過程釋放出大量的輻射。即x射線爆，導(dǎo)致中子星的表面重新排列，并使其旋轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。

但還有另一種可能的解釋：星震也可能引起自轉(zhuǎn)突快。

有時(shí)星殼會(huì)破裂，任何能改變脈沖星幾何形狀的東西，都能改變它的旋轉(zhuǎn)速率。

那么，是什么力量能強(qiáng)大到足以引發(fā)這些星震呢？

對于中子星來說，如果有一種力量能做到，那就是磁力。

恒星內(nèi)部的極端磁場會(huì)扭曲到足以撕裂星殼。因此，星球表面可以自我重組并不斷重塑中子星表面的微小重構(gòu)。大約幾毫米就會(huì)釋放出巨大的能量。中子星巨大的引力，幾乎在瞬間就會(huì)使其表面變得平滑，就好像故障從沒發(fā)生過一樣。

對于中子星來說，磁場的混亂是無止境的。

宇宙中“最強(qiáng)磁場”比賽的衛(wèi)冕冠軍就是磁星。

在超新星爆發(fā)期間形成的中子星中，有十分之一會(huì)變成磁星。

關(guān)于磁星，正如它們的名字所暗示的那樣——它們有著非常強(qiáng)大的磁場。

即使是習(xí)慣使用大數(shù)字的人，比如說，天文學(xué)家，仍然對這些東西充滿敬畏。

磁星的磁場比地球強(qiáng)1000萬億倍。

這么大的磁力，會(huì)嚴(yán)重?cái)_亂任何接近它的東西。任何我們熟悉的正常物體如果它接近磁星，它就會(huì)被撕碎。任何運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，都會(huì)從原子中分離出來。

不過，科學(xué)家們認(rèn)為磁星只能是短暫的。它們的磁場是如此強(qiáng)大，以至于它應(yīng)該在非常短的時(shí)間尺度上衰減。

只有幾萬年的量級，似乎正是它們的力量導(dǎo)致了它們的衰敗。

磁星的磁場非常強(qiáng)，它會(huì)吸收周圍的物質(zhì)，并使其加速。然而，強(qiáng)磁場就像是個(gè)累贅，拖慢了它的速度。

所以，隨著時(shí)間的推移，中子星的自轉(zhuǎn)變慢，磁場也逐漸消失。在它們的生命中，磁星的運(yùn)作方式與脈沖星非常不同。它們沒有光束，它們的磁場會(huì)發(fā)出巨大的高強(qiáng)度輻射。

但最近，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆難以歸類的中子星。它的行為就像是個(gè)雙重人格。

這顆中子星是個(gè)很奇怪的例子，它既像一顆射電脈沖星，又像一顆強(qiáng)磁化的磁星。它有極強(qiáng)的磁場，有磁場爆發(fā)，但它也有強(qiáng)烈的輻射，從它的兩極噴射出來。

2000年首次被發(fā)現(xiàn)時(shí)，這顆星球正在發(fā)射無線電波，典型的脈沖星的行為。16年后，它停止了脈沖，突然開始發(fā)射大量的x射線——這明顯是磁星的活動(dòng)。

科學(xué)家們感到困惑，不知道這是脈沖星轉(zhuǎn)變成磁星，還是磁星轉(zhuǎn)變成脈沖星。

有一種理論認(rèn)為，這些x射線爆發(fā)的發(fā)生，是因?yàn)楹阈堑拇艌鐾蝗慌で?。由于壓力太大，星球裂開了，從破裂的星殼中釋放出x射線。

中子星是我們所知的宇宙中，密度最大的物體之一。然而，科學(xué)家們已經(jīng)看到了一些東西讓它移動(dòng)和分裂。這顆中子星在磁場的作用下正在撕裂自己。

如果是這樣的話，平靜的中子星就會(huì)變成狂暴的磁星。

當(dāng)你思考一個(gè)人的生命周期時(shí)，隨著年齡的增長，我們似乎會(huì)放慢腳步，變得更冷靜一些。然而，這個(gè)中子星則相反，它可以比剛形成時(shí)旋轉(zhuǎn)得更快。

磁場可以隨著時(shí)間的推移變得更強(qiáng)，這是一種逆老化過程。

【中子星未來可期】

但這些奇怪的變化極其罕見，大多數(shù)脈沖星都像鐘表一樣有規(guī)律。所以我們可以直接將手表設(shè)置為他們脈沖的計(jì)時(shí)。

正是這種穩(wěn)定性，我們可以在未來的宇宙探索中使用它。

如果你是一艘星際飛船的船長，你需要的是一個(gè)星系GPS系統(tǒng)。事實(shí)證明，中子星可能就是答案。

天文學(xué)家經(jīng)常把旋轉(zhuǎn)中子星的穩(wěn)定脈沖比作“脈沖星”，即宇宙燈塔。

這些閃光不僅非?？煽?，而且每顆脈沖星都有自己獨(dú)特的脈沖光束。每一個(gè)都有稍微不同的頻率，每一個(gè)都有一個(gè)稍微不同的速率。

銀河系中的任何人，無論你在哪里，都能對這些脈沖星的位置達(dá)成一致。

脈沖星的獨(dú)特特征，為未來的太空旅行開辟了有趣的可能性。

我們可以用脈沖星來進(jìn)行三角定位我們的位置。因?yàn)檫@些脈沖非常精確，我們可以像使用GPS衛(wèi)星那樣使用它們。

利用脈沖星作為導(dǎo)航工具，并不是一個(gè)新想法。早在1970年代就被美國國家航空局（簡稱NASA）所使用了。

在旅行者號(hào)航天器表面，有一張金唱片。在那張唱片的唱片上，印刷的是一個(gè)脈沖星地圖。原則上可以告訴一個(gè)先進(jìn)的外星文明如何找到地球。

因?yàn)樗褂玫厍虻奈恢檬窍鄬τ谝阎?4顆脈沖星。作為一種有效的三角測量方法，我們的行星的位置就是相對于所有這些脈沖星的位置。

旅行者號(hào)上的金唱片

外星人還沒有和我們?nèi)〉寐?lián)系，但NASA已經(jīng)在使用脈沖星圖了。

NASA最近發(fā)射了一顆衛(wèi)星，名為“更好的六分儀”。放置于國際空間站上，用來測試這類理論。

他們利用脈沖星來確定一個(gè)以每小時(shí)17000英里的速度，繞地球運(yùn)行的物體的位置。他們能夠?qū)⑵涠ㄎ辉?英里以內(nèi)。

這是非常難以置信的，未來的太空任務(wù)可以在宇宙中導(dǎo)航，中子星將帶領(lǐng)我們踏上不可思議的旅程。

在未來，如果你身處地球的幾百光年之外，中子星可以告訴我們，我們在銀河系的位置。

中子星，它們曾經(jīng)被視為天文學(xué)上的怪物而被忽視，而現(xiàn)在已經(jīng)有了很大的發(fā)展。關(guān)于中子星，真正令人興奮的是，科學(xué)家們現(xiàn)在才剛剛開始研究它們，但已經(jīng)學(xué)到了很多。當(dāng)然，中子星還有很多要研究的。

從不起眼的中子中產(chǎn)生出最強(qiáng)大的能量，最迅速的旋轉(zhuǎn)、最強(qiáng)的磁場。這讓筆者想起了“鳳凰涅槃”，中子星就如鳳凰一般，從自己的灰燼中重生。

隨著大質(zhì)量恒星的死亡，故事并沒有結(jié)束，更美麗更迷人的東西出現(xiàn)了。所以中子星是宇宙中最迷人的物理物質(zhì)天體。

另外，關(guān)于旅行者號(hào)上的金唱片，有些讀者可能會(huì)擔(dān)心外星人找到這個(gè)金唱片并以此找到我們地球，并會(huì)最終會(huì)引發(fā)一系列的星際戰(zhàn)爭。

筆者認(rèn)為，無需擔(dān)心此事。因?yàn)?，如果外星人的確存在，與其在茫茫宇宙中找到這個(gè)非常非常不起眼的，非常難于發(fā)現(xiàn)的小小航天器，還不如直接找到發(fā)光發(fā)亮的太陽，并進(jìn)而找到我們的地球來得更簡單些。