或許你有所不知，存在于我們周圍的普通事物，其主要構(gòu)成其實(shí)都是空的空間，哪怕是那些看似堅(jiān)硬的巖石。因?yàn)�，物質(zhì)本就由原子所組成，而原子則是圍繞由中子和質(zhì)子組成的原子核旋轉(zhuǎn)的電子云，雖然原子核的直徑僅為電子云的十萬分之一，但其質(zhì)量卻超過了原子質(zhì)量99.9%。雖然電子本身占據(jù)的空間很小，但原子的大小是由它們的軌道模式所定義，因此，這是一個(gè)絕大部分比例都開放的空間。比如，當(dāng)我們撞擊到巖石的時(shí)候，總感覺是被其堅(jiān)硬的外表面所傷害，但事實(shí)上卻是電子穿過其空曠空間的速度太快，以至于我們無法看到它的空虛。

中子星是一種極端的物質(zhì)形態(tài)

       當(dāng)大質(zhì)量的恒星中心部分完全坍縮，從而形成中子星的時(shí)候，這樣的極端力量同樣也會在我們的大自然中發(fā)生。當(dāng)原子被徹底壓碎，那些電子會被卡在質(zhì)子的內(nèi)部，并形成了一個(gè)幾乎由中子所組成的恒星，就像是一顆微小的沒有空的空間、只有一個(gè)巨大核心的恒星。宇宙中的中子星就是一種奇怪而迷人的天體，它同時(shí)也代表了很多物理學(xué)家急切渴望了解的一種極端物質(zhì)形態(tài)。并且，這還是一種不能直接訪問的天體，因?yàn)槠鋸?qiáng)烈的引力場，足以在到達(dá)地面之前，就將我們的任何宇宙飛船拉扯成碎片。

       在中子星的周圍，還具有非常強(qiáng)大的磁場，磁力可以將原子擠壓成“雪茄”形狀，即使我們的宇宙飛船看似謹(jǐn)慎地停留在中子星上方的幾千英里處，但也仍然難以避免如此強(qiáng)烈的磁場和引力問題，仍將面臨其他潛在的致命風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)中子星快速旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，它會和大多數(shù)年輕中子星表現(xiàn)的一樣，快速旋轉(zhuǎn)會與強(qiáng)烈的磁場相結(jié)合，然后產(chǎn)生了令人生畏的、可以發(fā)出數(shù)十億伏特電位差的發(fā)生器。這些電壓的強(qiáng)度比閃電的電壓還要高出3000萬倍，于是，致命的高能粒子暴風(fēng)雪便由此而產(chǎn)生了。

不同特性的中子星是怎樣的存在

       在伽馬射線能量的作用下，中子星散發(fā)出的那些高能粒子會產(chǎn)生無線電的輻射束，就像是旋轉(zhuǎn)的燈塔光束一般，這些輻射會被視為脈沖星或脈沖輻射源。并不是所有的中子星都是脈沖星，但脈沖星卻一定是中子星，科學(xué)家們第一次觀察到脈沖星是在1967年，截至目前，被發(fā)現(xiàn)的脈沖星數(shù)量已超過一千個(gè)。在脈沖星蟹狀星云的已知最年輕和最有活力的脈沖星之一，研究人員幾乎已經(jīng)觀察到了每一個(gè)脈沖波長的無線電、X射線、光和伽馬射線，其中有幾十個(gè)脈沖星在X射線脈沖，有幾個(gè)脈沖星被發(fā)現(xiàn)在伽馬射線脈沖。

       而當(dāng)中子星的位置處于普通伴星周圍的近軌道之上時(shí)，便能夠捕獲那些從恒星流出的物質(zhì)，這些被捕獲的物質(zhì)將在該中子星的周圍打造一個(gè)圓盤，這個(gè)圓盤最終將會向下旋轉(zhuǎn)掉落，直至完全被吸收到中子星上。這些物質(zhì)會隨著加速而獲得巨大的能量，而能量中的大部分都會在X射線能量下被輻射掉，熱區(qū)會在中子星旋轉(zhuǎn)時(shí)，在熱區(qū)移入和移出的視野中產(chǎn)生X射線脈沖。物質(zhì)流入中子星產(chǎn)生了增生動力脈沖星，需要像伴星這樣豐富的催化氣體來源�？茖W(xué)家們認(rèn)為，吸收中子星的各種行為，都與物質(zhì)落入中子星的細(xì)節(jié)之間有密切的關(guān)聯(lián)。

       被稱為磁星的中子星和一般中子星有所不同，它的磁場會比地球磁場強(qiáng)千萬億倍以上，而這樣強(qiáng)大的磁場就形成于巨型恒星的核心坍塌后、形成快速旋轉(zhuǎn)的中子星之時(shí)，并伴隨著強(qiáng)烈的X射線爆發(fā)，科學(xué)家們將其稱為X射線閃光。這樣的事件過程，被認(rèn)為是伽馬射線爆發(fā)的直接原因，同時(shí)也代表了一種比普通超新星更有活力、卻又不如超新星的中間類型超新星爆炸。當(dāng)中子星的重力超過地球的1000億倍，便能夠承受磁力，而中子星的地殼也能在這樣的應(yīng)變下發(fā)生分裂。脈沖星的動力源正是這些處于快速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中的磁場，因此，具有這些特點(diǎn)的脈沖星有時(shí)也會被稱為旋轉(zhuǎn)動力脈沖星，用于區(qū)別通過吸積動力脈沖星發(fā)現(xiàn)的另一種脈沖星。

未被確認(rèn)的黑洞-中子星系統(tǒng)

       科學(xué)家們通過觀察發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為看到了一種前所未有的宇宙景觀：大約9億年前的中子星被黑洞吞噬，雖然尚未確認(rèn)這些合并對象的確切大小，但根據(jù)初步預(yù)估來看，這應(yīng)該是一起由中子星和黑洞合并事件所引起的引力波信號。在這個(gè)特殊的系統(tǒng)中，有一個(gè)三倍太陽質(zhì)量左右的物體被認(rèn)為是中子星，而另一個(gè)太陽質(zhì)量五倍左右的物體則被認(rèn)為是黑洞，問題的難點(diǎn)就在于科學(xué)家們并沒有觀察到過兩個(gè)半太陽質(zhì)量的中子星，以及不到五個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞。因?yàn)�，沒有人知道宇宙中最小或最大黑洞的質(zhì)量應(yīng)該是多少，目前可以確定的是其中質(zhì)量較小的一顆應(yīng)該是中子星。

       在科學(xué)家們推測的二元系統(tǒng)中，黑洞對中子星的吞噬可能是徹底的，然而，截至目前并沒有證據(jù)可以完全確認(rèn)這是一個(gè)黑洞-中子星系統(tǒng)。在此之前，從未見到過中子星和黑洞的合并，確認(rèn)這樣的合并必然會更令人興奮，但不管是哪一種可能的結(jié)果，其實(shí)都標(biāo)志著宇宙探索科學(xué)的進(jìn)步。我們可以通過對這些系統(tǒng)的研究，了解更多中子星和黑洞形成的物理學(xué)內(nèi)容，同時(shí)，也是對二元系統(tǒng)形成和演化理解的更進(jìn)一步。在后續(xù)的研究中，科學(xué)家們將進(jìn)一步確認(rèn)處女座和LIGO所探測到的引力波，并再次掃描那些可能發(fā)生合并的關(guān)注區(qū)域，以獲得更多和此事件有關(guān)的重要信息，以揭開中子星的更多謎團(tuán)。