中子星，已知除黑洞外密度最大天體，它的密度為什么會(huì)如此之大？它是怎么出現(xiàn)的？如果讓中子星與黑洞相遇會(huì)發(fā)生什么？讓我們走進(jìn)本期的主題：中子星的驚人密度。
最近的宇宙中，也是相當(dāng)熱鬧，先是中國(guó)收集到來(lái)自天鵝座萬(wàn)年前的信息；然后是美國(guó)的研究人員們發(fā)現(xiàn)，地球或許已經(jīng)被29個(gè)地外文明所標(biāo)記。前者的信息還沒(méi)搞明白，后者的外星人不知道是否存在，就在6月29日，一個(gè)來(lái)自美國(guó)、歐洲和日本的天文學(xué)研究團(tuán)隊(duì)公布了一則消息，聲稱(chēng)探測(cè)到了中子星與黑洞相遇的事件，這究竟又是怎么一回事？
中子星
既然提到了中子星，我們就先來(lái)了解一下中子星的起源，大致會(huì)經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)發(fā)展階段：首先是主序星階段，這一階段的恒星，其內(nèi)部的氫元素會(huì)逐漸消耗殆盡，然后再通過(guò)氦聚變的方式，進(jìn)入紅巨星階段，也叫做超巨星階段。在紅巨星階段結(jié)束之后，如果這個(gè)恒星是小質(zhì)量的恒星，就會(huì)變?yōu)榘装?，也就是一顆死亡的恒星。而質(zhì)量較大的恒星，則會(huì)在引力坍縮的作用下，發(fā)生一次“超新星爆炸”，爆炸之后，它們將會(huì)走向兩個(gè)形態(tài)，那就是“中子星”和“黑洞”。
要形成中子星，就要求該恒星的質(zhì)量需要在太陽(yáng)的8~30倍之間，所以，大家也不用想太陽(yáng)會(huì)不會(huì)發(fā)生超新星爆炸變成一顆中子星，它的最終結(jié)果就是變成一顆白矮星。在形成中子星的過(guò)程中，其內(nèi)部還會(huì)有你無(wú)法想象的超高壓力，然后將電子一步一步地壓縮到原子核中，并于原子核中質(zhì)子中和，形成中子，最終中子簡(jiǎn)并壓的產(chǎn)生，阻止了這種超高壓力導(dǎo)致的進(jìn)一步壓縮，從而形成我們目前了解到的中子星。
那么，中子星是恒星演化的終極形態(tài)嗎？
答案是：所有恒星最終都會(huì)走向死亡，即使是中子星，在釋放完能量后，也會(huì)變成一顆“黑矮星”，當(dāng)然這只是理論上存在的可能，畢竟要形成一顆“黑矮星”預(yù)計(jì)需要200億年的時(shí)間，而我們的宇宙還很年輕，形成也僅僅只有137億年。但即使中子星不是恒星演化的終極形態(tài)，但它卻是宇宙中最可怕的星體之一！
中子星的恐怖之處
中子星有多可怕？我們從剛才的介紹中或多或少了解到，中子星的內(nèi)部并不是固體，內(nèi)部幾乎是由中子所組成的流體，而它的外部則是一層厚度有1000米的鐵的外殼，而它的直徑大約是20公里左右。這樣一顆中子星，它的密度為1億噸每立方厘米。要知道，地球上水的密度是1克每立厘米，鐵的密度是7.874克每立方厘米，而地球上已知密度最大的物質(zhì)是“鋨”，它的密度也僅有22.59克每立方厘米，這樣比較下來(lái)，中子星的密度無(wú)疑是一串天文數(shù)字。即使在茫茫的宇宙中，中子星的密度也是除黑洞外密度最大的天體。
換個(gè)說(shuō)法，一顆直徑只有22米的中子星，其質(zhì)量就相當(dāng)于地球的質(zhì)量；一顆直徑達(dá)20千米的中子星，它的質(zhì)量會(huì)超過(guò)太陽(yáng)，這樣一對(duì)比，是否覺(jué)得中子星相當(dāng)?shù)闹啬?？通過(guò)前面描繪的中子星的形成不難想象，變成中子星前的恒星，本身就是一個(gè)巨無(wú)霸的存在，通過(guò)不斷壓縮成為一個(gè)體積越來(lái)越小的中子星，質(zhì)量并不會(huì)減少多少，所以密度大也可以理解。說(shuō)它恐怖是因?yàn)檫@樣的質(zhì)量，它遇見(jiàn)任何天體都不怕，任何天體遇到它都會(huì)被它無(wú)情地摧毀？那如果是中子星遇到黑洞呢？
中子星另外一個(gè)恐怖之處，就是中子星的核心溫度是太陽(yáng)核心溫度的幾萬(wàn)倍到幾十萬(wàn)倍，不僅如此，中子星內(nèi)部的壓強(qiáng)也是太陽(yáng)中心壓強(qiáng)的3乘以10的16次方倍。而中子星的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以達(dá)到1萬(wàn)億高斯、甚至是幾十萬(wàn)億高斯，要知道地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度，也僅僅只有0.7高斯，這樣一來(lái)，中子星的能量輻射也極為恐怖，大約是太陽(yáng)輻射的100萬(wàn)倍。除此之外，中子星還是一個(gè)愛(ài)自轉(zhuǎn)的天體，它有多愛(ài)自轉(zhuǎn)呢？中子星的自轉(zhuǎn)速度可以達(dá)到每秒幾圈，甚至是幾十圈、上千圈。
自轉(zhuǎn)速度如此快的中子星，就像一顆巨大的磁體，幾乎每時(shí)每刻都在憑借其巨大的引力，從鄰近的恒星中不斷掠奪大量的炙熱氣體，并不斷誘發(fā)熱核爆炸。要是問(wèn)中子星的引力有多大，就連光線經(jīng)過(guò)中子星，也會(huì)呈拋物線繞著走。而且絕大多數(shù)的中子星由于自身的磁軸與自轉(zhuǎn)軸并不重合，導(dǎo)致中子星的磁場(chǎng)在旋轉(zhuǎn)時(shí)縮成生的無(wú)線電波等各種輻射，會(huì)通過(guò)一明一滅的方式傳遞到地球，跟人類(lèi)扎眼類(lèi)似，所以稱(chēng)之為“脈沖星”。當(dāng)然了，千萬(wàn)不要理解成中子星就是脈沖星，只能說(shuō)絕大多數(shù)的脈沖星都是中子星，但中子星不一定是脈沖星。
中子星與黑洞的相遇
接下來(lái)大牛就來(lái)說(shuō)一下中子星與黑洞的相遇，其實(shí)對(duì)于這個(gè)好奇想法，人們?cè)诤芏嗄昵熬驮岢鲞^(guò)，但是一直沒(méi)有被證實(shí)。直到最近，國(guó)家權(quán)威的天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》在21年6月29日這天發(fā)表了一篇論文，在這篇論文中就提到了一個(gè)來(lái)自美國(guó)、歐洲和日本的天文學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，在去年就曾通過(guò)美國(guó)的激光干涉引力波天文臺(tái)和意大利的處女座引力波天文臺(tái)，探測(cè)到黑洞與中子星相撞的引力波。
從結(jié)果來(lái)看，就是兩者結(jié)合形成一個(gè)更大的黑洞?？磥?lái)老大終究是老大，甭管是中子星在宇宙中多么橫行霸道，遇到黑洞老大，都將會(huì)成為黑洞壯大自己的養(yǎng)料。根據(jù)論文指出，這次碰撞發(fā)生在2020年1月5日和15日，與地球的距離差不多是9億~10億光年，也就是說(shuō)，這場(chǎng)碰撞實(shí)際的發(fā)生時(shí)間是在10億年前，這個(gè)時(shí)間真夠久遠(yuǎn)。
這次探測(cè)共發(fā)現(xiàn)了兩次中子星與黑洞相撞的事件，其中一次是一顆質(zhì)量約為太陽(yáng)9倍的黑洞與一顆質(zhì)量約為太陽(yáng)2倍的中子星相撞；另一次是一個(gè)質(zhì)量約為太陽(yáng)6倍的黑洞與一顆質(zhì)量約為太陽(yáng)1.5倍的中子星相撞，最后的結(jié)果都是以中子星被“吃掉、消化”而告終。有人會(huì)說(shuō)，中子星的質(zhì)量再大一點(diǎn)，超過(guò)黑洞會(huì)怎么樣？答案不用多想，面對(duì)黑洞這個(gè)徹徹底底的無(wú)底洞，無(wú)論多大的中子星，都能夠一口吃掉。
看來(lái)中子星的密度再大，想要在黑洞面前叫板還會(huì)不夠看的，真的難以想象：宇宙中還有什么樣的天體可以與黑洞一較高下？難道只有大黑洞欺負(fù)小黑洞的事情嗎？人類(lèi)對(duì)于中子星的研究不斷深入，而中子星能帶給人類(lèi)的秘密不僅僅只有密度大、自轉(zhuǎn)快等特點(diǎn)，我們希望有一天能夠通過(guò)中子星，了解到更多關(guān)于宇宙的秘密，比如說(shuō)：宇宙的起源。
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