摘要:家人们,今天咱来聊聊宇宙中那些让人惊掉下巴的事儿。你们知道吗,在浩瀚无垠的宇宙里,有这么一种天体,它的存在简直颠覆了我们的认知,这就是中子星。最近,科学家们又有了新发现,一颗中子星的旋转速度快得超乎想象,快到什么程度呢?这么说吧,它转得比飞机还快,这可把科学家
家人们,今天咱来聊聊宇宙中那些让人惊掉下巴的事儿。你们知道吗,在浩瀚无垠的宇宙里,有这么一种天体,它的存在简直颠覆了我们的认知,这就是中子星。最近,科学家们又有了新发现,一颗中子星的旋转速度快得超乎想象,快到什么程度呢?这么说吧,它转得比飞机还快,这可把科学家们都看懵了!
先给大家简单介绍一下中子星是咋来的。当一颗质量非常大的恒星,把自己内部的燃料消耗得差不多的时候,它就没办法再支撑自身那庞大的身躯,于是,恒星的核心就会在强大的引力作用下,迅速地坍缩。这个坍缩过程超级剧烈,外层物质会被猛烈地抛射到宇宙空间,形成壮观的超新星爆发。而核心部分则会收缩成一个直径只有十几公里,但质量却大得惊人的天体,这就是中子星。打个比方,中子星就像是恒星 “涅槃重生” 后的一种极端形态,虽然个头小了很多,但是 “能量” 却超乎寻常。
这次科学家发现的这颗中子星,位于银河系中心附近的射手座区域,属于一个叫 4U 1820 - 30 的 X 射线双星系统。它的直径仅仅 12 公里,可质量却达到了太阳的 1.4 倍。就这么一个小小的 “家伙”,蕴含的能量却让人难以想象。关键是,它的自转速度快得离谱,每秒竟然能旋转 716 次!这是什么概念呢?咱们常见的飞机,速度已经很快了吧,但和这颗中子星比起来,那简直就是小巫见大巫。如果把飞机的速度比作是一只慢悠悠爬行的蜗牛,那么这颗中子星的转速就像是一道闪电,瞬间就能把蜗牛甩得无影无踪。
展开剩余58%科学家们是怎么发现这颗中子星转得这么快的呢?这得归功于美国国家航空航天局部署在国际空间站舱外的中子星内部组成探测器(NICER)。从 2017 年到 2021 年这段时间里,科学家们利用 NICER 对 4U 1820 - 30 系统进行了长期观测,一共观测到了 15 次热核 X 射线爆发。在其中一次爆发中,他们捕捉到了一种特殊的现象 ——“热核爆发振荡”,而且这个振荡的频率是 716 赫兹。经过研究发现,这个频率正好和中子星本身的自转频率相匹配,这就意味着这颗中子星正以每秒 716 次的速度疯狂自转。
你们可能会好奇,为什么中子星会转得这么快呢?这其实和角动量守恒有关。当大质量恒星坍缩成中子星的时候,它原来的角动量并没有消失,而是被集中到了体积大大缩小的中子星上。就好比一个花样滑冰运动员,在旋转的时候,如果把手臂收起来,旋转速度就会变快。中子星也是一样,半径变得极小,所以转速就迅速增加了。而且,这颗中子星所在的双星系统,也对它的高速自转起到了推波助澜的作用。它的伴星是一颗和地球大小相近的白矮星,这颗白矮星以每 11 分钟绕中子星一周的速度旋转,这个轨道周期是已知双星系统中最短的之一。由于中子星的引力非常强大,它会把伴星上的物质不断地拉到自己身上。这些被拉过来的物质,就像是给中子星 “加油” 一样,让它转得越来越快。
这么高速旋转的中子星,会产生一些非常神奇的现象。比如说,它在爆发的时候,亮度会比太阳亮 10 万倍,同时还会释放出巨大的能量。想象一下,那场面得有多壮观!而且,中子星强大的引力和快速的自转,还会对周围的时空产生影响,甚至能改变光线的传播路径。这就好比在平静的湖面上扔了一块大石头,会激起层层涟漪,而中子星对时空的影响,可比这涟漪要复杂得多。
目前,人类已经发现了几千颗中子星,它们在很多方面都表现得非常极端。除了高速自转,中子星的密度也高得吓人,是除黑洞外密度最大的星体。一立方厘米的中子星物质,重量能达到数亿吨,要是把这么一小块物质拿到地球上,它能直接把地球砸出一个巨大的坑。还有,中子星的磁场也极强,这些极端的特性,让中子星成为了宇宙中最神秘、最吸引人的天体之一。
这次发现的这颗高速旋转的中子星,也给科学家们带来了很多新的思考。它的存在,让我们对宇宙中的物理规律有了新的认识,也让我们更加好奇,在这广袤无垠的宇宙中,到底还隐藏着多少不为人知的奥秘。说不定,未来还会有更多像这样让人惊叹的发现,让我们对宇宙的认知不断刷新。
来源:大力财经