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什么是磁星?(视频)-搜狐科技

发布时间:2016-08-23 09:00:03
8月15日,我们推送了双语版的什么是磁星?今天附上视频版,由@柚子木字幕组听译。整个宇宙几乎就是一个恐怖且对生命极不友好的地方,除了在银河系偏僻的角落处存在着零

  8月15日,我们推送了双语版的什么是磁星?今天附上视频版,由@柚子木字幕组 听译。

  整个宇宙几乎就是一个恐怖且对生命极不友好的地方,除了在银河系偏僻的角落处存在着零星几个人畜无害的星球。

  虽然在地球上你可以活到长达80岁才最终死去,但宇宙中的其他地方往往会是另一个极端。那些地方会在瞬间就将你杀死。而其中最具杀伤力的就是超新星以及超新星**后留下的残余——中子星。

  关于中子星以及它们的不同变种,我们已经写了一些文章,所以这里我们应该对其已有所了解。

  

  中子星的概念图。来源:NASA

  如你所知,当比我们太阳更大的恒星发生超新星**后,它就有可能形成中子星。而当这些恒星死亡,他们向外对光线的压力将无法抵消光线受到的向内的强大引力。

  这种巨大的向内的力十分强大,超过了原子内部粒子间的斥力,以致于原子发生塌缩,使得质子和电子被强行压缩到一起,成为中子。这就是中子产生的过程。这颗恒星以前还有氢,氦,碳和铁?呵呵,现在它只有中子。

  刚形成的中子星首先会是一颗脉冲星。当原恒星的质量都被压缩进一个极小的空间,角动量守恒使得其产生非常高的自转速率,有时每秒可转动上百次。

  接下来,大约有十分之一的中子星在形成后会变得十分奇怪,它们是宇宙中最神秘和恐怖的物体之一。而这就是磁星。可能你已听说过这个名字,但它们究竟是什么?

  如上所述,磁星是由超新星形成的中子星。但与其他中子星不同的是,在它们形成后,高速的旋转使得其磁场达到一个十分强大的水平。事实上,天文学家并不确定到底发生了什么以至于磁场如此强烈。

  

  这张概念图展示了年轻的Westerlund 1星团中的磁星,该星团存在着大量的恒星。 来源:ESO / L. Calçada

  一种观点认为,如果一颗中子星的旋转,温度和磁场能够完美的结合在一起,那么它会像发电机一样将磁场放大一千倍。

  而最近的发现在解释磁星如何形成方面提供了一个可循的线索。天文学家在银河系的逃逸轨道上发现了一颗行为异常的磁星。我们以前也发现过类似的星星,他们由于双子星系统中的某一颗恒星发生超新星**而被弹射出去。换句话说,这颗磁星曾是双子星系统中的一部分。

  他们成对出现时,两颗恒星彼此环绕的轨道要更近于地球环绕太阳的轨道,从而他们可以来回转移物质。首先体形较大的恒星先行死去,膨胀并将物质转移给体形较小的恒星。而随着质量的增加体形较小的恒星越转越快,直到体形变大并将物质吐回给第一颗恒星。

  原体形较小的恒星发生超新星**,**将另一颗恒星弹射入这个逃逸轨道,然后第二颗恒星**,但并未生成一颗普通的中子星,而是因双子星系统中一系列的相互作用变成了一颗磁星。但奥秘就这样被揭示了吗?

  人们完全难以想象磁星周围的磁场强度。在地球上,地心的磁场强度大约在25高斯,而在地表上我们只能体验不到半高斯的磁场强度。一根普通的磁铁棒的磁场强度大概是100高斯。仅一颗普通的中子星磁场强度可达1万亿高斯。而磁星的磁场比普通的中子星还要强上1000倍,也就是一千万亿高斯。

  假如你能接近磁星,那么在大约1000公里之外,强大的磁场会干扰你原子内的电子。而你会在原子的层面直接被撕裂。甚至原子自身也会变形成棒状。无法再为你生命宝贵的化学分子所用。

  当然这一切你都不会察觉的到,因为你早已被磁星强大的辐射流杀死。这些致命的粒子环绕在这颗星星的周围并被其强大的磁场困住无法逃脱。

  

  中子星表面因星震而裂开的概念图。来源:洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的Darlene McElroy

  关于磁星最迷人的现象之一是,它们怎么会有星震。地震大家都知道,但星星...... 星震。当中子星形成后,它们的表面虽然是一个优雅的谋杀工具,但体内的物质却会给自身带来死亡。中子星的表面就像地球的板块一样会裂开。当其裂开时,我们能明确的观察到磁星在银行系中释放出来的辐射冲击。

  事实上,有史以来最强大的星震来自一个名为SGR 1806-20磁星,它位于约50000光年之外。在十分之一秒内,一次星震释放的能量比太阳在10万年放出还要高。而这不是来自一颗超新星,它仅仅是来自磁星表面产生的裂纹。

  令人畏惧的磁星是安全和适宜居住宇宙的另一个极端。幸运的是,他们真的很远,所以你不用担心他们会跟我们越来越接近。


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关键词:磁星,中子星

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