03.23 宇宙揭祕:磁場強度達太陽數十億倍,它堪稱目前宇宙最精準的鐘表

大質量的恆星在耗盡燃料後會走向死亡,爆發成超新星,但對一些恆星來說,生命仍將繼續!從宇宙中接收到的最微弱的信號,讓現代科學家發現了奇異的恆星墓碑。對墓碑的最早預測來自一位前衛的挪威天文學家早在80多年之前的理論計算,他就是弗裡茨-茲威基。他堅信超新星爆發後,留下的內核十分緻密,一杯物質就會像山一樣重,他稱之為“中子星”。

宇宙揭秘:磁場強度達太陽數十億倍,它堪稱目前宇宙最精準的鐘表

茲威基的想法看上去很荒謬,被人拋諸腦後,直到一種探索宇宙的新方式出現,那就是射電天文學。1967年,這個新興起的學科從太空接收到了一組重複出現的奇怪信息,脈衝信號十分精確,其規律也可被預測,科學家甚至認為那是外星人發出的信號。

事實證明,信號的發射源與外星人一樣令人難以置信,都不為當時人們所知。科學家們知道的是它們很小,大小與行星相仿,但是能量很高,遠遠超過一顆行星所能提供的能源,肯定是類似恆星的天體卻被壓縮到了行星的大小。

科學家研究發現那種新恆星的密度比以往發現的任何天體都要高,那是否是茲威基所預測的中子星呢?天文學家將其暱稱為脈衝星,並立刻準備好他們的望遠鏡搜尋關於它們的其他線索。

僅僅一年之後,他們發現了一顆,可以完美地對茲威基的理論進行檢驗,那是距離太陽最近的一顆脈衝星,蟹狀星雲脈衝星。當科學家們發現蟹狀星雲脈衝星時,最讓他們激動的是,它正好位於一顆超新星爆發後的遺骸中,而在爆發的超新星中科學家發現了脈衝星,它是恆星爆發後殘留下來的內核。

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脈衝星顯然與超新星有關,科學家們意識到他們發現了恆星生命歷程中另一個新階段,也說明挪威天文學家茲威基一直是對的,他的理論公式預測了一顆超新星為何在爆炸後還能留下如此緻密的殘骸。

計算集中在所有物質的一項特殊性質,這個性質與常識相違背,但卻成了天體物理學家工作的基礎。

所謂固體不過是幻覺,如果你揮舞拳頭擊打磚牆,你會感到很疼。但是事實上,你的拳頭和牆幾乎全部是虛空的,幻覺的產生是因為我們都是由原子組成的,它們是物質構成的最基本單元,而原子的大部分是虛空的,如果一個由中子和質子組成的原子核是你手中的一塊石頭的話,那麼電子就位於數百米遠的位置,其他地方全是虛空。

茲威基預測,伴隨者超新星爆發,大質量恆星塌縮所釋放的能量足以將原子擠到一起,填滿所有的空間,這個塌縮就發生在短短數秒之內。

在超新星中,最先發生的是鐵核的內爆,從地球大小壓縮到僅僅一個小城市的規模。在內爆過程中,密度將變得十分高以至於質子和電子被擠到了一起,形成了中子。同時,原子中的空隙被擠出,而最終剩下的就是一個由中子組成的球,它極其緻密,被科學家稱為中子星。

中子星形成的過程中,它的磁場增強,其強度是太陽磁場的數十億倍。

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隨著中子星的旋轉,它的南北極將發射出無線信號,它每旋轉一圈,信號都會掃過地球,這就是神秘脈衝的來源,脈衝極其規律,因此脈衝星成為目前宇宙中最精確的鐘表。

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