宇宙揭秘:磁场强度达太阳数十亿倍,它堪称目前宇宙最精准的钟表
大质量的恒星在耗尽燃料后会走向死亡,爆发成超新星,但对一些恒星来说,生命仍将继续!从宇宙中接收到的最微弱的信号,让现代科学家发现了奇异的恒星墓碑。对墓碑的最早预测来自一位前卫的挪威天文学家早在80多年之前的理论计算,他就是弗里茨-兹威基。他坚信超新星爆发后,留下的内核十分致密,一杯物质就会像山一样重,他称之为“中子星”。
兹威基的想法看上去很荒谬,被人抛诸脑后,直到一种探索宇宙的新方式出现,那就是射电天文学。1967年,这个新兴起的学科从太空接收到了一组重复出现的奇怪信息,脉冲信号十分精确,其规律也可被预测,科学家甚至认为那是外星人发出的信号。
事实证明,信号的发射源与外星人一样令人难以置信,都不为当时人们所知。科学家们知道的是它们很小,大小与行星相仿,但是能量很高,远远超过一颗行星所能提供的能源,肯定是类似恒星的天体却被压缩到了行星的大小。
科学家研究发现那种新恒星的密度比以往发现的任何天体都要高,那是否是兹威基所预测的中子星呢?天文学家将其昵称为脉冲星,并立刻准备好他们的望远镜搜寻关于它们的其他线索。
仅仅一年之后,他们发现了一颗,可以完美地对兹威基的理论进行检验,那是距离太阳最近的一颗脉冲星,蟹状星云脉冲星。当科学家们发现蟹状星云脉冲星时,最让他们激动的是,它正好位于一颗超新星爆发后的遗骸中,而在爆发的超新星中科学家发现了脉冲星,它是恒星爆发后残留下来的内核。
脉冲星显然与超新星有关,科学家们意识到他们发现了恒星生命历程中另一个新阶段,也说明挪威天文学家兹威基一直是对的,他的理论公式预测了一颗超新星为何在爆炸后还能留下如此致密的残骸。
计算集中在所有物质的一项特殊性质,这个性质与常识相违背,但却成了天体物理学家工作的基础。
所谓固体不过是幻觉,如果你挥舞拳头击打砖墙,你会感到很疼。但是事实上,你的拳头和墙几乎全部是虚空的,幻觉的产生是因为我们都是由原子组成的,它们是物质构成的最基本单元,而原子的大部分是虚空的,如果一个由中子和质子组成的原子核是你手中的一块石头的话,那么电子就位于数百米远的位置,其他地方全是虚空。
兹威基预测,伴随者超新星爆发,大质量恒星塌缩所释放的能量足以将原子挤到一起,填满所有的空间,这个塌缩就发生在短短数秒之内。
在超新星中,最先发生的是铁核的内爆,从地球大小压缩到仅仅一个小城市的规模。在内爆过程中,密度将变得十分高以至于质子和电子被挤到了一起,形成了中子。同时,原子中的空隙被挤出,而最终剩下的就是一个由中子组成的球,它极其致密,被科学家称为中子星。
中子星形成的过程中,它的磁场增强,其强度是太阳磁场的数十亿倍。
随着中子星的旋转,它的南北极将发射出无线信号,它每旋转一圈,信号都会扫过地球,这就是神秘脉冲的来源,脉冲极其规律,因此脉冲星成为目前宇宙中最精确的钟表。