【簡(jiǎn)介：】多得很。

給你三個(gè)， 愛因斯坦、牛頓、達(dá)爾文。
中子星詳細(xì)資料大全
中子星（neutron star）是除黑洞外密度最大的星體，恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的

多得很。

給你三個(gè)， 愛因斯坦、牛頓、達(dá)爾文。

中子星詳細(xì)資料大全

中子星（neutron star）是除黑洞外密度最大的星體，恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點(diǎn)之一，質(zhì)量沒有達(dá)到可以形成黑洞的恒星在壽命終結(jié)時(shí)塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體，其密度比地球上任何物質(zhì)密度大相當(dāng)多倍。

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，有脈沖才算是脈沖星。

基本介紹 天體名稱 ：中子星 別稱 ：neutron star 面積 ：約300平方公里 意義 ：黑洞外密度最大的星體（已觀測(cè)） 逃逸速度 ：在10,000至150,000千米/秒之間 表面溫度 ：超過1000萬攝氏度 內(nèi)部溫度 ：超過60億攝氏度 半徑 ：10―30公里 起源,發(fā)現(xiàn),前身,演化狀態(tài),性質(zhì),大小,密度,溫度,壓強(qiáng),磁場(chǎng),能量輻射,結(jié)構(gòu),面積,特征,天文信息,研究?jī)r(jià)值, 起源 中子星是除 黑洞 外密度最大的星體 （根據(jù)最新的假說，在中子星和黑洞之間加入一種理論上的星體：夸克星），同黑洞一樣是20世紀(jì)激動(dòng)人心的重大發(fā)現(xiàn)，為人類探索自然開辟了新的領(lǐng)域，而且對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，成為上世紀(jì)60年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)之一。 中子星的密度為每立方厘米8^14~10^15克，相當(dāng)于每立方厘米重1億噸以上。此密度也就是原子核的密度，是水的密度的一百萬億倍。對(duì)比起白矮星的幾十噸/立方厘米，后者似乎又不值一提了。如果把地球壓縮成這樣，地球的直徑將只有22米!事實(shí)上，中子星的密度是如此之大，半徑十公里的中子星的質(zhì)量就與太陽的質(zhì)量相當(dāng)了。 同白矮星一樣，中子星是處于演化后期的恒星，它也是在老年恒星的中心形成的。只不過能夠形成中子星的恒星，其質(zhì)量更大罷了。根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，當(dāng)老年恒星的質(zhì)量為太陽質(zhì)量的約8~2、30倍時(shí)，它就有可能最后變?yōu)橐活w中子星，而質(zhì)量小于8個(gè)太陽的恒星往往只能變化為一顆白矮星。但是，中子星與白矮星的區(qū)別，不只是生成它們的恒星質(zhì)量不同。它們的物質(zhì)存在狀態(tài)是完全不同的。 簡(jiǎn)單地說，白矮星的密度雖然大，但還在正常物質(zhì)結(jié)構(gòu)能達(dá)到的最大密度范圍內(nèi)：電子還是電子，原子核還是原子核，原子結(jié)構(gòu)完整。而在中子星里，壓力是如此之大，白矮星中的電子簡(jiǎn)并壓再也承受不起了：電子被壓縮到原子核中，同質(zhì)子中和為中子，使原子變得僅由中子組成，中子簡(jiǎn)并壓支撐住了中子星，阻止它進(jìn)一步壓縮。而整個(gè)中子星就是由這樣的原子核緊挨在一起形成的?？梢赃@樣說，中子星就是一個(gè)巨大的原子核。中子星的密度就是原子核的密度。中子星的質(zhì)量非常大以至于巨大的引力讓光線都是呈拋物線掙脫。 在形成的過程方面，中子星同白矮星是非常類似的。當(dāng)恒星外殼向外膨脹時(shí)，它的核受反作用力而收縮。核在巨大的壓力和由此產(chǎn)生的高溫下發(fā)生一系列復(fù)雜的物理變化，最后形成一顆中子星核心。而整個(gè)恒星將以一次極為壯觀的爆炸來了結(jié)自己的生命。這就是天文學(xué)中著名的“超新星爆發(fā)”。 中子星 ，是恒星演化到末期，經(jīng)由引力坍縮發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點(diǎn)之一。恒星在核心的氫、氦、碳等元素于核聚變反應(yīng)中耗盡，當(dāng)它們最終轉(zhuǎn)變成鐵元素時(shí)便無法從核聚變中獲得能量。失去熱輻射壓力支撐的外圍物質(zhì)受重力牽引會(huì)急速向核心墜落，有可能導(dǎo)致外殼的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能向外爆發(fā)產(chǎn)生超新星爆炸，或者根據(jù)恒星質(zhì)量的不同，恒星的內(nèi)部區(qū)域被壓縮成白矮星、 中子星 以至黑洞。 白矮星被壓縮成中子星的過程中恒星遭受劇烈的壓縮使其組成物質(zhì)中的電子并入質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子，直徑大約只有十余公里，但上頭一立方厘米的物質(zhì)便可重達(dá)十億噸，且旋轉(zhuǎn)速度極快，而由于其磁軸和自轉(zhuǎn)軸并不重合，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的無線電波等各種輻射可能會(huì)以一明一滅的方式傳到地球，有如人眨眼，故又稱作 脈沖星 。 一顆典型的中子星質(zhì)量介于太陽質(zhì)量的1.35到2.1倍，半徑則在10至20公里之間（質(zhì)量越大半徑收縮得越大），也就是太陽半徑的30,000至70,000分之一。因此，中子星的密度在每立方厘米 克至 克間，此密度大約是原子核的密度。 致密恒星的質(zhì)量低于1.44倍太陽質(zhì)量，則可能是白矮星，但質(zhì)量大于奧本海默-沃爾可夫極限（1.5-3.0倍太陽質(zhì)量）的中子星會(huì)繼續(xù)發(fā)生引力坍縮，則無可避免的將產(chǎn)生黑洞。 由于中子星保留了母恒星大部分的角動(dòng)量，但半徑只是母恒星極微小的量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的減少導(dǎo)致了轉(zhuǎn)速迅速的增加，產(chǎn)生非常高的自轉(zhuǎn)速率，周期從毫秒脈沖星的700分之一秒到30秒都有。中子星的高密度也使它有強(qiáng)大的表面重力，強(qiáng)度是地球的 到 倍。逃逸速度是將物體由重力場(chǎng)移動(dòng)至無窮遠(yuǎn)的距離所需要的速度，是測(cè)量重力的一項(xiàng)指標(biāo)。 一顆中子星的逃逸速度大約在10,000至150,000公里/秒之間，也就是可以達(dá)到光速的一半。換言之，物體落至中子星表面的最大速度將達(dá)到150,000公里/秒。更具體的說明，如果一個(gè)普通體重（70公斤）的人遇到了中子星，他撞擊到中子星表面的能量將相當(dāng)于二億噸核爆的威力（四倍于全球最巨大的核彈大沙皇的威力），當(dāng)然這僅僅是假設(shè)，真要是這樣的話，這個(gè)人在越來越接近中子星的時(shí)候，會(huì)被強(qiáng)大的潮汐力扯碎。 發(fā)現(xiàn) 1932年，中子被查德威克發(fā)現(xiàn)之后不久，蘇聯(lián)物理學(xué)家朗道就提出有一類星體可以全部由中子構(gòu)成，朗道因此成為首次提出中子星概念的學(xué)者。 1934年，巴德和茲威基在《物理評(píng)論》上發(fā)表文章，認(rèn)為超新星爆發(fā)可以將一個(gè)普通的恒星轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶有莖而且指出這個(gè)過程可以加速粒子，產(chǎn)生宇宙線。 1939年奧本海默和沃爾科夫通過計(jì)算建立了第一個(gè)定量的中子星模型，但他們采用的物態(tài)方程是理想的簡(jiǎn)并中子氣模型。 中子星是處于演化后期的恒星,它也是在老年恒星的中心形成的。只不過能夠形成中子星的恒星，其質(zhì)量更大罷了。根據(jù)科學(xué)家的計(jì)算，當(dāng)老年恒星的質(zhì)量大于十個(gè)太陽的質(zhì)量時(shí)，它就有可能最后變?yōu)橐活w中子星，而質(zhì)量小于8個(gè)太陽的恒星往往只能變化為一顆白矮星。 雖然早在30年代，中子星就作為假說而被提了出來，但是一直沒有得到證實(shí)，人們也不曾觀測(cè)到中子星的存在。而且因?yàn)槔碚擃A(yù)言的中子星密度大得超出了人們的想像，在當(dāng)時(shí)，人們還普遍對(duì)這個(gè)假說抱懷疑的態(tài)度。直到1967年，由英國(guó)科學(xué)家休伊什的學(xué)生喬絲琳?貝爾首先發(fā)現(xiàn)了脈沖星。 經(jīng)過計(jì)算，它的脈沖強(qiáng)度和頻率只有像中子星那樣體積小、密度大、質(zhì)量大的星體才能達(dá)到。這樣，中子星才真正由假說成為事實(shí)。這真是本世紀(jì)天文學(xué)上的一件大事。因此，脈沖星的發(fā)現(xiàn)，被稱為二十世紀(jì)六十年代的四大天文學(xué)重要發(fā)現(xiàn)之一。 1967年，天文學(xué)家偶然接收到一種奇怪的電波。這種電波每隔1―2秒發(fā)射一次，就像人的脈搏跳動(dòng)一樣。人們?cè)欢劝阉?dāng)成是宇宙人的呼叫，轟動(dòng)一時(shí)。后來，英國(guó)科學(xué)家休伊什終于弄清了這種奇怪的電波，原來來自一種前所未知的特殊恒星，即脈沖星。這一新發(fā)現(xiàn)使休伊什獲得了1974年的諾貝爾獎(jiǎng)。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)的脈沖星已超過300個(gè)，它們都在銀河系內(nèi)。蟹狀星云的中心就有一顆脈沖星。 2007年天文學(xué)家借助歐洲航空局(ESA)的珈馬射線天文望遠(yuǎn)鏡(Integral)，發(fā)現(xiàn)了迄今旋轉(zhuǎn)速度最快的中子星。這顆中子星編號(hào)為XTE J1739-285，每秒鐘可沿自己的軸線旋轉(zhuǎn)1122圈。按照地球的概念轉(zhuǎn)一圈一天的話，在這個(gè)中子星上一秒鐘可以經(jīng)過3年多。這個(gè)發(fā)現(xiàn)推翻了原來認(rèn)為的每秒700圈的星體轉(zhuǎn)速極限。 這顆中子星的直徑約10公里,但質(zhì)量卻與太陽相近,其密度驚人,高達(dá)每立方厘米1億噸。其巨大引力從臨近恒星不斷奪取大量炙熱氣體,并不斷誘發(fā)熱核爆炸。 2010年10月27日英國(guó)《每日電訊報(bào)》報(bào)導(dǎo)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了宇宙中迄今為止最大的中子星，其質(zhì)量幾乎是太陽的兩倍。 這顆名為PSR J1614-223的中子星的大小與一個(gè)小城市差不多，相對(duì)而言并不算是一個(gè)大的星球，但其密度卻是驚人的高，它上面很少量一點(diǎn)物質(zhì)的質(zhì)量就高達(dá)5億噸！ 前身 中子星的前身一般是一顆質(zhì)量為10-29倍太陽質(zhì)量的恒星。它在爆發(fā)坍縮過程中產(chǎn)生的巨大壓力，使它的物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化。在這種情況下，不僅原子的外殼被壓破了，而且連原子核也被壓破了。原子核中的質(zhì)子和中子便被擠出來，質(zhì)子和電子擠到一起又結(jié)合成中子。最后，所有的中子擠在一起，形成了中子星。顯然，中子星的密度，即使是由原子核所組成的白矮星也無法和它相比。在中子星上，每立方厘米物質(zhì)足足有一億噸重甚至達(dá)到十億噸。 當(dāng)恒星收縮為中子星后，自轉(zhuǎn)就會(huì)加快，能達(dá)到每秒幾圈到幾十圈。同時(shí)，收縮使中子星成為一塊極強(qiáng)的“磁鐵”，這塊“磁鐵”在它的某一部分向外發(fā)射出電波。當(dāng)它快速自轉(zhuǎn)時(shí)，就像燈塔上的探照燈那樣，有規(guī)律地不斷向地球掃射電波。 當(dāng)發(fā)射電波的那部分對(duì)著地球時(shí)，我們就收到電波；當(dāng)這部分隨著星體的轉(zhuǎn)動(dòng)而偏轉(zhuǎn)時(shí)，我們就收不到電波。所以，我們收到的電波是間歇的。這種現(xiàn)象又稱為“燈塔效應(yīng)”。 演化狀態(tài) 中子星并不是恒星的最終狀態(tài)，它還要進(jìn)一步演化。由于它溫度很高，能量消耗也很快，因此，它通過減慢自轉(zhuǎn)以消耗角動(dòng)量維持光度。當(dāng)它的角動(dòng)量消耗完以后，中子星將變成不發(fā)光的黑矮星。 性質(zhì) 作為一顆中子星， 中子星 具有許多非常獨(dú)特的性質(zhì)，這些性質(zhì)使我們大開眼界。因?yàn)?，它們都是在地球?qū)嶒?yàn)室中永遠(yuǎn)也無法達(dá)到的，從而使我們更加深入地認(rèn)識(shí)到恒星的一些本質(zhì)。概括起來說，這些性質(zhì)是： 大小 一個(gè)典型中子星的半徑只有10千米左右。中子星外部是一個(gè)固態(tài)的鐵的外殼，大約厚1千米，密度在10^11~10^14克/立方厘米之間；內(nèi)部幾乎完全是中子組成的流體，密度為10^14~10^15克/立方厘米。 密度 密度很大。密度一般用1立方厘米有多少克來表示，水的密度是每立方厘米重1克，鐵是7.9克，汞是13.6克。如果我們從脈沖星上面取下1立方厘米物質(zhì)，稱一下，它可重1億噸以上、甚至達(dá)到10億噸。假定我們地球的密度也達(dá)到這種聞所未聞的驚人程度的話，那它的平均半徑就不是6371公里，而只有22米！ 溫度 溫度極高。據(jù)估計(jì)，新生的中子星中心溫度約為 到 開爾文。我們以太陽來作比較，就可以有個(gè)稍具體的概念：太陽表面溫度6000℃不到，越往里溫度越高，中心溫度約1500萬度。 中子星形成的初期，它的冷卻是經(jīng)過所謂的烏卡（URCA)過程，內(nèi)部的溫度降到1億K時(shí)，烏卡過程就停止了，其它的中微子過程繼續(xù)主導(dǎo)冷卻。1000年后冷卻由光輻射主導(dǎo)。此后大約1萬年的時(shí)間里，表面溫度一直維持在 K左右。 壓強(qiáng) 壓強(qiáng)大得驚人。我們地球中心的壓強(qiáng)大約是300多萬個(gè)大氣壓，即我們平常所說的1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的300多萬倍。脈沖星的中心壓強(qiáng)據(jù)認(rèn)為可以達(dá)到 個(gè)大氣壓，比地心壓強(qiáng)強(qiáng) 倍，比太陽中心強(qiáng) 倍。 磁場(chǎng) 特別強(qiáng)的磁場(chǎng)。在地球上，地球磁極的磁場(chǎng)強(qiáng)度最大，但也只有0．7Gs（高斯是磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位, 1Gs= T）。太陽黑子的磁場(chǎng)更是強(qiáng)得不得了，約1000～4000Gs。而大多數(shù)脈沖星表面極區(qū)的磁場(chǎng)強(qiáng)度就高達(dá)10000億Gs，甚至20萬億Gs。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)中子星從極點(diǎn)噴發(fā)強(qiáng)大氣流 脈沖星都是我們銀河系內(nèi)的天體，距離一般都是幾千光年，最遠(yuǎn)的達(dá)55000光年左右。根據(jù)一些學(xué)者的估計(jì)，銀河系內(nèi) 中子星 的總數(shù)至少應(yīng)該在20萬顆以上，到80年代末，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了的還不到估計(jì)數(shù)的千分之五。今后的觀測(cè)、研究任務(wù)還很艱巨。 中子星 從發(fā)現(xiàn)至今，只有短短二三十年的時(shí)間，盡管如此，不論在推動(dòng)天體演化的研究方面，在促進(jìn)物質(zhì)在極端條件下的物理過程和變化規(guī)律的研究方面，它已經(jīng)為科學(xué)家們提供了非常豐富而不可多得的觀測(cè)資料，作出了貢獻(xiàn)。同時(shí)，它也在這個(gè)新開拓的領(lǐng)域內(nèi)，向人們提出了一連串的問題和難解的謎。 能量輻射 中子星的能量輻射是太陽的100萬倍，約為 瓦特。按照世界上的用電情況.它在一秒鐘內(nèi)輻射的總能量若全部轉(zhuǎn)化為電能，就夠我們地球用上幾十億年。 結(jié)構(gòu) 從中子星表面到中心，密度從通常的鐵晶體密度很快增加到 g/ 。中子星外部有一層電漿，表面以內(nèi)是固體外殼，主要由Fe原子核的晶格點(diǎn)陣和簡(jiǎn)并自由電子氣構(gòu)成，密度為 。從外向內(nèi)密度逐漸增加，高到迫使電子同核內(nèi)質(zhì)子結(jié)合成一系列富含中子的核，例如Ni，Ge，Zn，Mo，Kr，接著過渡到核心，開始有自由中子出現(xiàn)，這個(gè)過程稱為中子漏（neutron drip)。外殼和內(nèi)殼都是固態(tài)的，總厚度大約為1km。內(nèi)殼以內(nèi)是核區(qū)，當(dāng)密度增加到 時(shí)，原子核就完全離解消失，中子星物質(zhì)變成雜有少量電子，質(zhì)子的連續(xù)中子流體。 面積 中子星的面積為約30---300平方千米，地球5.1億平方千米，地球面積是中子星的約170-1700萬倍。 特征 脈沖星 中子星的表面溫度約為一百一十萬度，輻射χ射線、γ射線和可見光。中子星有極強(qiáng)的磁場(chǎng)，它使中子星沿著磁極方向發(fā)射束狀無線電波（射電波）。中子星自轉(zhuǎn)非常快，能達(dá)到每秒幾百轉(zhuǎn)。中子星的磁極與兩極通常不吻合，所以如果中子星的磁極恰好朝向地球，那么隨著自轉(zhuǎn)，中子星發(fā)出的射電波束就會(huì)像一座旋轉(zhuǎn)的燈塔那樣一次次掃過地球，形成射電脈沖。人們又稱這樣的天體為“脈沖星”。 史瓦西半徑 超新星爆發(fā)后，如果星核的質(zhì)量超過了太陽質(zhì)量的兩至三倍，那它將繼續(xù)坍縮，最后成為一個(gè)體積無限小而密度無窮大的奇點(diǎn)，從人們的視線中消失。圍繞著這個(gè)奇點(diǎn)的是一個(gè)“無法返回”的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域的邊界稱為“視野”或“事件地平”，區(qū)域的半徑叫做“史瓦西半徑”。任何進(jìn)入這個(gè)區(qū)域的物質(zhì)，包括光線，都無法擺脫這個(gè)奇點(diǎn)的巨大引力而逃逸，它們就像掉進(jìn)了一個(gè)無底深淵，永遠(yuǎn)不可能返回。 磁星 “磁星”（Magar）是中子星的一種，它們均擁有極強(qiáng)的磁場(chǎng)，透過其產(chǎn)生的衰變，使之能源源不絕地釋出高能量電磁輻射，以X射線及γ射線為主。磁星的理論于1992年由科學(xué)家羅伯特?鄧肯（Robert Duncan）及克里斯托佛?湯普森（Chrisher Thompson）首先提出，在其后幾年間，這個(gè)假設(shè)得到廣泛接納，去解釋軟γ射線復(fù)發(fā)源（soft gamma repeater）及不規(guī)則X射線脈沖星（anomalous X-ray pulsar）等可觀測(cè)天體。 當(dāng)黑洞與中子星相遇 在兩者相距200~300億公里時(shí)，中子星表層物質(zhì)發(fā)生不穩(wěn)定，磁場(chǎng)有明顯的異常波動(dòng)。當(dāng)兩者相距達(dá)到100億公里時(shí)，中子星的外物質(zhì)便會(huì)飛逸而出，并在黑洞周邊高速環(huán)繞，之后中子星便向黑洞“奇點(diǎn)”做螺旋形下墜運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)?0億公里時(shí)，黑洞和中子星的磁場(chǎng)劇烈碰撞，并放出大量電子和光，之后中子星的能量便會(huì)慢慢消耗，而后被黑洞吞沒，其時(shí)間依據(jù)中子星的體積而論，但一般不會(huì)超過6個(gè)小時(shí)。 天文信息 天文望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了迄今轉(zhuǎn)速最快的中子星，每秒旋轉(zhuǎn)1122圈，比地球自轉(zhuǎn)快1億倍。最先觀測(cè)到這顆星的西班牙天文學(xué)家?guī)炜死照f，早在1999年便已發(fā)現(xiàn)了這顆代號(hào)為J1739-285的中子星，但不久前才通過望遠(yuǎn)鏡算出它的轉(zhuǎn)速。這顆中子星的直徑約10千米，但質(zhì)量卻與太陽相近，其密度驚人，高達(dá)每立方厘米1億噸。其巨大引力從臨近恒星不斷奪取大量炙熱氣體，并不斷誘發(fā)熱核爆炸。 天文學(xué)家正是通過這種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)了它。此前的中子星自轉(zhuǎn)紀(jì)錄是每秒716圈，恒星轉(zhuǎn)速一般在每秒270-715 圈。700圈曾被認(rèn)為是天體旋轉(zhuǎn)極限，按當(dāng)今的物理學(xué)理論，轉(zhuǎn)速超過此極限，恒星將被強(qiáng)大向心力摧毀或化 為黑洞。但最新發(fā)現(xiàn)否定了這一看法。理論上，每秒1122轉(zhuǎn)并不是旋轉(zhuǎn)極限，大型中子星轉(zhuǎn)速有可能高達(dá)3000轉(zhuǎn)。令天文學(xué)家困惑的是，為什么天體在高速旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)大離心力下，卻依舊會(huì)不斷收縮，而且不損失自身物質(zhì)。 發(fā)現(xiàn)脈沖星 1967年10月，劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的安東尼?休伊什教授的研究生――24歲的喬絲琳?貝爾檢測(cè)射電望遠(yuǎn)鏡收到的信號(hào)時(shí)無意中發(fā)現(xiàn)了一些有規(guī)律的脈沖信號(hào)，它們的周期十分穩(wěn)定，為1.337秒。起初她以為這是外星人“小綠人（LGM）”發(fā)來的信號(hào)，但在接下來不到半年的時(shí)間里，又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)這樣的脈沖信號(hào)。后來人們確認(rèn)這是一類新的天體，并把它命名為脈沖星(Pulsar，又稱波霎)。脈沖星與類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機(jī)分子一道，并稱為20世紀(jì)60年代天文學(xué)“四大發(fā)現(xiàn)”。 然而，榮譽(yù)出現(xiàn)了歸屬爭(zhēng)議。1974年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)桂冠只戴在導(dǎo)師休伊什的頭上，完全忽略了學(xué)生貝爾的貢獻(xiàn)，輿論一片嘩然。英國(guó)著名天文學(xué)家霍伊爾爵士在倫敦《泰晤士報(bào)》發(fā)表談話，他認(rèn)為，貝爾應(yīng)同休伊什共享諾貝爾獎(jiǎng)，并對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)授獎(jiǎng)前的調(diào)查工作欠周密提出了批評(píng)，甚至認(rèn)為此事件是諾貝爾獎(jiǎng)歷史上一樁丑聞、性別歧視案?；粢翣栠€認(rèn)為，貝爾的發(fā)現(xiàn)是非常重要的，但她的導(dǎo)師竟把這一發(fā)現(xiàn)扣壓半年，從客觀上講就是一種盜竊。更有學(xué)者指出，“貝爾小姐作出的卓越發(fā)現(xiàn)，讓她的導(dǎo)師休伊什贏得了諾貝爾物理獎(jiǎng)”。著名天文學(xué)家曼徹斯特和泰勒所著《脈沖星》一書的扉頁上寫道：“獻(xiàn)給喬瑟琳?貝爾，沒有她的聰明和執(zhí)著，我們不能獲得脈沖星的喜悅。” 關(guān)于脈沖星真正發(fā)現(xiàn)者的爭(zhēng)論和對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)的質(zhì)疑，已經(jīng)歷了40年。40年后的今天，它再次成為關(guān)注話題?；厥淄?，作為導(dǎo)師的休伊什獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，無可厚非，但貝爾失去殊榮，卻令人感到惋惜。如果沒有貝爾對(duì)“干擾”信號(hào)一絲不茍的追究，他們可能錯(cuò)過脈沖星的發(fā)現(xiàn)。若把諾貝爾獎(jiǎng)“競(jìng)賽”比作科學(xué)“奧運(yùn)會(huì)”，那么，40年前的“裁判”們顯然吹了“黑哨”，至少是誤判，這玷污了諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)公正權(quán)威性。 貝爾訪問北京期間，筆者與她談起脈沖星的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷和對(duì)諾貝爾獎(jiǎng)的看法，她說，脈沖星發(fā)現(xiàn)后不久，她就被迫離開了劍橋大學(xué)。沉默稍許，她直言，上世紀(jì)60年代，科學(xué)機(jī)構(gòu)普遍存在忽視學(xué)生貢獻(xiàn)的傾向，特別是女學(xué)生。導(dǎo)師經(jīng)常以“上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)”自居，將學(xué)生成果竊為己有，然后想辦法把學(xué)生一腳踢開。然而，1993年，兩位美國(guó)天文學(xué)家因發(fā)現(xiàn)脈沖星雙星而榮獲諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)，諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)格外精心，邀請(qǐng)貝爾參加了頒獎(jiǎng)儀式，算是一種補(bǔ)償吧。1968年，離開劍橋后，她和休伊什沒有再合作，直到上世紀(jì)80年代，他們才在一次國(guó)際會(huì)議上相見，并握手言和。脈沖星發(fā)現(xiàn)以來，除了諾貝爾獎(jiǎng)，她榮獲了十幾項(xiàng)世界級(jí)科學(xué)獎(jiǎng)，并成為科學(xué)大使。 中子星與脈沖星的區(qū)別 所有的脈沖星都是高速自轉(zhuǎn)的中子星，也就是說脈沖星是中子星的一種，但中子星不全是脈沖星，我們要收到脈沖信號(hào)才算。中子星具有強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)的帶電粒子發(fā)出同步輻射，形成與中子星一起轉(zhuǎn)動(dòng)的射電波束。由于中子星的自轉(zhuǎn)軸和磁軸一般并不重合，每當(dāng)射電波束掃過地球時(shí)，就接收到一個(gè)脈沖。這時(shí)這顆中子星也叫脈沖星。脈沖星是本世紀(jì)60年代四大天文發(fā)現(xiàn)之一 (其他三個(gè)是：類星體、星際有機(jī)分子、宇宙3K微波輻射)。因?yàn)樗煌５匕l(fā)出無線電脈沖，而且兩個(gè)脈沖之間的間隔(脈沖周期)十分穩(wěn)定，準(zhǔn)確度可以與原子鐘媲美。各種脈沖星的周期不同，長(zhǎng)的可達(dá)4.3秒，短的只有0.3秒，甚至毫秒級(jí)。 中子星一邊自轉(zhuǎn)一邊發(fā)射像電子束一樣的電脈沖。該電脈沖像燈塔發(fā)出的光一樣，以一定的時(shí)間隔掠過地球。當(dāng)它正好掠過地球時(shí)，我們就可以測(cè)定它的有關(guān)數(shù)值。 脈沖星是高速自轉(zhuǎn)的中子星，但并不是所有的中子星都是脈沖星。因?yàn)楫?dāng)中子星的輻射束不掃過地球時(shí)，我們就接收不到脈沖信號(hào)，此時(shí)中子星就不表現(xiàn)為脈沖星了。 中子星和黑洞 中子星和黑洞是宇宙中密度和引力最強(qiáng)大的兩類頗具神秘感的天體。光是中子星就已經(jīng)夠不可思議了，偏偏還要添上黑洞。它是宇宙中的死亡陷阱和無底深淵，沒有物質(zhì)能擺脫它的強(qiáng)大引力，包括光線。在它附近，今天的所有物理定律都顯得不適用了。 恒星末期 我們知道，當(dāng)恒星走完其漫長(zhǎng)的一生后，小質(zhì)量和中等質(zhì)量的恒星將成為一顆白矮星，大質(zhì)量和超大質(zhì)量的恒星則會(huì)導(dǎo)致一次超新星爆發(fā)。超新星爆發(fā)后恒星如何演變將取決于剩下星核的質(zhì)量。印度天體物理學(xué)家昌德拉塞卡于上世紀(jì)三十年代末發(fā)現(xiàn)，當(dāng)留下的星核質(zhì)量達(dá)到太陽的一點(diǎn)四倍時(shí)，其引力將大到足以把星核內(nèi)的原子壓縮到使電子和質(zhì)子結(jié)合成中子的程度。此時(shí)這顆星核就成了一顆中子星，其密度相當(dāng)于把一個(gè)半太陽的質(zhì)量塞進(jìn)直徑約二十四公里的一個(gè)核內(nèi)。 這是一個(gè)單個(gè)的中子星，其表面溫度高達(dá)一百二十多萬度，直徑只有二十八公里。(HST) 以兩百倍音速高速運(yùn)動(dòng)著的中子星，距地球約兩百光年。三十萬年后將對(duì)地球產(chǎn)生輕微影響。(HST) 在星系中漂浮的單個(gè)恒星級(jí)黑洞，它引起的引力透鏡現(xiàn)象使位于其后方的恒星產(chǎn)生了兩個(gè)像。(HST) 位于NGC6251中心發(fā)出強(qiáng)烈紫外線輻射的塵埃盤，其內(nèi)部可能存在一個(gè)巨型黑洞。(HST) 橢圓星系NGC7052中心的塵埃盤，其中央可能有一個(gè)質(zhì)量為太陽三億倍的超級(jí)黑洞。(HST) 人馬座A(NGC5128)星系中心的塵埃盤，其中有一個(gè)巨大的超級(jí)黑洞。(HST) 銀河系的中心人馬座A*據(jù)說也是一個(gè)黑洞。 研究?jī)r(jià)值 引力波研究 臺(tái)北時(shí)間2017年10月16日22點(diǎn)，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)召開新聞發(fā)布會(huì)，宣布雷射干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）和室女座引力波天文臺(tái)（Virgo）于2017年8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件，國(guó)際引力波電磁對(duì)應(yīng)體觀測(cè)聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)了該引力波事件的電磁對(duì)應(yīng)體。 重金屬元素的來源 科學(xué)家們認(rèn)為地球上的黃金、鉑金和其他重金屬元素可能來自于太陽系誕生前幾億年中子星碰撞的大爆炸。 長(zhǎng)期以來普遍認(rèn)為普通的元素如氧和碳，是在將近死亡的恒星爆炸變成新星時(shí)生成的，但是研究學(xué)者們感到困惑的是，數(shù)據(jù)顯示這些恒星爆炸不能產(chǎn)生像在地球上這樣大量存在的重金屬元素。來自英國(guó)萊瑟斯特大學(xué)和瑞士巴塞爾大學(xué)的這些科學(xué)家們相信，答案存在于稀有的中子星對(duì)上。 中子星是生成新型的大恒星的超高密度的核心，它們所包含的物質(zhì)有我們的太陽那么多，但只有大約一座城市那么大。有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)兩顆中子星互相繞對(duì)方沿軌道旋轉(zhuǎn)，這是雙星系的遺留物，在我們的銀河系中已知有4對(duì)。科學(xué)家們使用了在英國(guó)倫敦以北100英里的萊瑟斯特天體物理流體設(shè)備的超級(jí)計(jì)算機(jī)做模擬，如果使它們慢慢旋轉(zhuǎn)著靠近發(fā)生爆炸，這樣巨大的引力會(huì)造成什么結(jié)果。 進(jìn)行一次這樣的計(jì)算要耗費(fèi)超級(jí)計(jì)算機(jī)幾個(gè)星期的時(shí)間，而這只是在兩個(gè)星球的一生中最后幾個(gè)毫秒中發(fā)生的事情。結(jié)果顯示，當(dāng)中子星靠近時(shí)，巨大的力量將它們劈開，釋放出足夠的能量，可以將整個(gè)宇宙照亮幾個(gè)毫秒。這個(gè)碰撞更可能是產(chǎn)生一個(gè)黑洞――空間中吞沒光的裂口――并在發(fā)生核反應(yīng)時(shí)噴射出灰，把質(zhì)子射入輕元素的原子核而生成重元素。噴發(fā)出的物質(zhì)和恒星間的氣體和灰塵相混合、碰撞，構(gòu)成了新的一代星體，慢慢使重金屬散布在銀河系中。 在宇宙中出現(xiàn)這種罕見的現(xiàn)象的幾率大約是一百億年以上，這和我們?cè)谝延形迨畠|年壽命的太陽系中對(duì)元素光譜所做的分析結(jié)果相符，為這種理論提供了有力的證據(jù)。令人驚奇的是所做的模型產(chǎn)生出的元素的數(shù)量和宇宙非常非常接近，它部分回答了我們的世界從何而來這個(gè)問題。