原来中子星是怎么形成的，涨知识了！

图：G292.0+01.8.是很久之前一颗恒星爆炸后形成的超新星遗迹。在其内部是一颗中子星，它正以每小时160万千米的速度移动。从地球上看，它就像一颗高速脉冲星。

当一颗大型恒星到达其生命末期后，这颗恒星会发生爆炸并形成超新星遗迹，其核心会形成比太阳质量略小的极小极密物质。这些在恒星爆炸后形成极小极密的物体便是中子星——宇宙中最奇怪的物体之一。

一颗典型的中子星的质量是太阳的1.4倍，甚至达到2倍，而中子星的直径仅仅是12-25英里（20-40千米），大约是地球上的一座城市的规模，想象一下，我们的太阳直径则是地球的100倍，由此可见中子星的密度之高。如果我们在中子星上舀一勺，这一勺的质量可能超过10亿吨（约9000亿千克），比地球上最高的山珠穆朗玛峰还要重。

图：纽约曼哈顿岛直径约13英里（21千米），中子星直径与这差不多。

中子星是如何形成的？

纵观恒星整个生命历程，它们总能在此过程中保持精细的平衡，例如恒星引力与其内部核聚变引发的外推力之间的平衡。事实上，恒星闪耀的光芒正是来自其自身熔岩燃烧的过程。超新星爆炸过程中，引力突然急剧上升，并战胜了数百万年来累积在恒星内部的压力。当核燃料消耗殆尽后，恒星外推力也消失了，并在引力的作用下，快速塌缩内聚。随后，巨大的冲击波在抵达核心后再次外扩，将恒星分裂成了碎块。整个过程大概只需要十几秒。

然而，引力并没有取得完全胜利。尽管爆炸产生的大量碎片飞向了太空，但是其核心却得以保留了下来，其质量大约是我们太阳的2倍。引力继续压缩着遗留下来的核心，当引力作用达到某一程度后，由于原子过于紧密导致电子只能以强力进入母核中，从而与质子结合形成中子。

正是由于其构成成分，中子星才被称为中子星——一颗在引力作用下形成的超密度、高质量却只有城市规模大小的中子态。中子星的内部结构的研究仍存在很多争议。近期一项研究指出，他们跟踪研究的一颗中子星上有着一层薄薄的金属外壳，仅有约一米厚，在这层外壳下，是大量不同形态的中子。

关键是质量！

科学家相信，假如超新星爆炸后，星体的核心拥有足够大的质量，引力塌缩将会继续进行下去直到形成一个黑洞，而不是一颗中子星了。质量是区分中子星与黑洞的主要依据。天文学家认为，一颗中子星的质量大约是太阳质量的1.4至2.9倍，而能够形成黑洞的内核的质量则是太阳质量的3倍左右。

中子星有哪些特性？

由于中子星密度极高，因此，他们拥有强大的引力和磁场。一颗中子星的引力大约是地球引力的一万亿倍，强大的引力不允许任何球体表面出现任何高大事物，因此，中子星的表面非常的光滑。或许，中子星上会出现“山”，但是这些“山“也仅有几英寸的高度。

由于异乎寻常的磁场，中子星就像宇宙中的磁铁。然而，科学家仍然没有弄清楚这些星星上强大的磁场是从何而来。

2017年，LIGO引力波探测器探测到一场难以想象的中子星撞击事件，这一事件也被认为是一些重元素，如金元素、铂元素形成的根源。之所以这样认为，是因为正常的超新星不可能产生足够的压力和温度，以形成重元素。

还有人认为，一些无法理解的现象，包括神秘的无线电快速爆发现象、软伽马中继器等，也是由中子星导致的。

中子星形成后，无法依靠自身产生任何光或热。在经过几百万年的潜热后，中子星的温度也会从形成初期的60万开尔文（约100万摄氏度）逐步下降直到变成一颗毫无生机的冷星球。我们的银河系中大约有一亿颗中子星，但是，由于其过于古老，过于低温，我们只能探测到其中的一小部分。

脉冲星：我们探测中子星的启明灯

图：脉冲星是我们在地球上探测中子星的指引，我们能够探测到它规律性的脉冲。

尽管在很早之前，天文学理论已经预测到了中子星的存在，但是，直到1967年，科学家约瑟琳.贝尔.伯奈尔借助一颗脉冲星探测到第一颗中子星。自此，我们探测到了更多的中子星，包括著名的蟹状星云中心的脉冲星，一位中国科学家于1054年曾探测到这颗超新星遗迹。

在中子星上，强烈的磁场将无线电波聚集成两束光束，并从磁极处射向太空，就像灯塔的光束。如果我们能够获得准确的中子星方位，那么，我们就能够在地球上看到这些光束，从而可以看到无线电闪烁并了解准确的间隔时间。事实上，中子星就是天体计时器，他们的准确性能够媲美原子钟。

尽管中子星转速极快，然而我们仍然可以借助脉冲星的无线电光束来测量他到底有多块。迄今为止，我们探测到转速最快的中子星每秒能够转716次，速度达到了三分之一的光速。

图：爱尔兰天文学家约瑟琳.贝尔.伯奈尔24岁时从“小绿人”（她和她的同事们取得名字）区域发现了太空中奇怪的无线电波。后来，他们了解到，这些脉冲来自中子星。高速转动的中子星曾被科学家认为是释放脉冲的脉冲星。

科幻警报！

罗伯特L.福沃德在其作品中，将生活在中子星上的原住民想象为“恐龙蛋”。克罗地亚评论道：“他们极小且密度极高，生活速度惊人，仅仅是一会儿时间。我记得这是一部很好的读物。”安迪补充道：“是的，我记得那本书。非常有趣。难以想象，如果中子星的表面裂开了仅仅一毫米的缝，那也相当于是一场地震。”

关于中子星的其他信息：

关于中子星的五个不可思议的真相。

底线：中子星是超新星爆炸之后形成的极高密度的恒星核。中子星的密度低于黑洞，但是高于其他任何已知的恒星。

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