每立方厘米質(zhì)量可達(dá)1億噸以上,一湯勺的物質(zhì)重量堪比地球上的一座山,中子星絕對是宇宙中已知密度最大的天體之一。它是部分大質(zhì)量恒星演化到末期的可能終點(diǎn)之一,最初僅存在于理論中,不過1967年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第1顆脈沖星,首次證明了中子星的存在。這一發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)60年代天文學(xué)中最重要的四大發(fā)現(xiàn)之一。由于脈沖星會發(fā)出很有規(guī)律的射電信號,當(dāng)時人們還一度以為這是外星文明發(fā)出的信號,最后才發(fā)現(xiàn)這其實(shí)就是高速旋轉(zhuǎn)的中子星。中子星密度之所以如此巨大,是因?yàn)樗怯梢活w恒星的部分核心在引力的作用下坍縮而來,大量的質(zhì)量聚集到一個極小的空間范圍內(nèi),使得中子星的質(zhì)量雖然很大,但半徑非常小,通常在10~20公里左右。地球的質(zhì)量約為60萬億億噸,半徑為6378公里,如果把地球壓縮成中子星,其半徑將僅有22米。如此大的物體,竟然能夠被壓縮得那么小,要想理解,就必須從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說起。宇宙中的普通物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的,然而原子并不是一個實(shí)心小球,原子內(nèi)部空曠得如同太陽系,太陽占據(jù)整個太陽系物質(zhì)總量的99%,而原子中的原子核同樣占據(jù)了整個原子質(zhì)量的99%,通常情況下電子就在這極其廣闊的空間中自由馳騁,并形成了一套被稱為電子云的堅(jiān)硬外殼。如果施加足夠大的壓力,這層殼就會破碎,電子便會擠到原子核附近,甚至掉進(jìn)去,這時原子的結(jié)構(gòu)便被破壞了,原子之間會騰出很多空間,正是存在這廣袤的空間,才使得大量的物質(zhì)可以被壓縮到非常小的體積中。理論上來說,中子星的密度僅次于黑洞,因?yàn)榭茖W(xué)家認(rèn)為黑洞視界面內(nèi)包裹的奇點(diǎn)體積為0,這意味著黑洞奇點(diǎn)的密度無限大。不過,人類對黑洞知之甚少,黑洞內(nèi)部究竟是什么情況,都是未知的,并且很有可能超過了我們現(xiàn)有的認(rèn)知,因此現(xiàn)有的關(guān)于黑洞內(nèi)部的理論有可能并不正確。除了密度之高,中子星中有兩類特別的存在,一類名叫脈沖星,另一類名叫磁星。磁星的磁場比普通中子星的磁場強(qiáng)上千倍,比地球磁場強(qiáng)上千億倍以上。脈沖星則是宇宙中旋轉(zhuǎn)速度最快的星球之一,赤道處的自轉(zhuǎn)線速度在數(shù)萬公里每秒以上,表面的逃逸速度也在數(shù)萬甚至十幾萬公里每秒以上,旋轉(zhuǎn)一圈耗時不到0.01秒,而地球旋轉(zhuǎn)一圈則需要約24小時(86400秒)。正因?yàn)橹凶有侨绱似嫣?,所以在一些科幻作品中,它甚至被高等外星文明直接?dāng)做武器使用,將中子星高速投擲到一顆行星上,就可以將這顆星球摧毀。如果兩顆中子星發(fā)生碰撞,還會引發(fā)極強(qiáng)的伽馬射線暴,其短時間內(nèi)釋放出的能量相當(dāng)于太陽在一生所釋放出的能量總和。
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