天文学的四大发现之一中子星宇宙中的奇葩

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什么是中子星:中子星(neutronstar),又名波霎,是恒星演化到末期,经由引力坍缩(重力崩溃)发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一,质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体,其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。一颗典型的中子星质量介于太阳质量的1.35到2.1倍,半径则在10至20公里之间,乒乓球大小的中子星相当于地球上一座山的质量。中子星是20世纪激动人心的重大发现,为人类探索自然开辟了新的领域,而且对现代物理学的发展产生了深远影响,成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。绝大多数的脉冲星都是中子星,但中子星不一定是脉冲星,有脉冲才算是脉冲星。形成过程:中子星的前身一般是一颗质量比太阳大的恒星。它在爆发坍缩过程中产生的巨大压力,使它的物质结构发生巨大的变化。在这种情况下,不仅原子的外壳被压破了,而且连原子核也被压破了。原子核中的质子和中子便被挤出来,质子和电子挤到一起又结合成中子。最后,所有的中子挤在一起,形成了中子星。显然,中子星的密度,即使是由原子核所组成的白矮星也无法和它相比。中子星,每立方厘米物质足足有1亿吨重。当恒星收缩为中子星后,自转就会加快,能达到每秒几圈到几十圈。同时,收缩使中子星成为一块极强的“磁铁”,这块“磁铁”在它的某一部分向外发射出电波。当它快速自转时,就像灯塔上的探照灯那样,有规律地不断向地球扫射电波。中子星的特点:周期短:已观测到的最长的脉冲周期,只有4.3秒,最短的约2毫秒,即千分之二秒。换句话说,脉冲星的自转都特别快,从4.3秒转一圈到1秒钟转圈。发射脉冲的持续时间大致是其周期的1/10至1/。密度大:密度一般用1立方厘米有多少克来表示,水的密度是每立方厘米重1克,铁是7.9克,汞是13.6克。如果我们从脉冲星上面取下1立方厘米物质,称一下,它可重1亿吨以上、甚至达到10亿吨。温度高:据估计,脉冲星的表面温度就可以达到0万度,中心还要高数百倍,譬如说达到60亿度。我们以太阳来作比较,就可以有个稍具体的概念:太阳表面温度摄氏度不到,越往里温度越高,中心温度约1万度。压力大:我们地球中心的压力大约是多万个大气压,即我们平常所说的1标准大气压的多万倍。脉冲星的中心压力据认为可以达到00亿亿亿个大气压,比地心压力强30万亿亿倍,比太阳中心强3亿亿倍。强辐射:脉冲星的辐射能量平均为太阳的百万倍。强磁场:在地球上,地球磁极的磁场强度最大,但也只有0.7高斯(高斯是磁场强度的单位)。太阳黑子的磁场更是强得不得了,约0~高斯。而大多数脉冲星表面极区的磁场强度就高达00亿高斯,甚至20万亿高斯。


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