“拥挤的”中子星
图片来源：Wikipedia
中子星是古老恒星的迷人遗迹。
要了解中子星，首先要了解质子和电子，当一颗普通恒星消亡时，这些小粒子会发生碰撞，产生中子。与质子和电子不同，中子是不带电荷的小小粒子，就这样，这些中子就形成了……没错！就是中子星。
中子星的密度非常大。密度是什么意思呢？可以想想春运的火车，是不是很拥挤呢？同样的道理，在密度大的物体里，粒子们也十分拥挤，它们非常紧密地聚集在一起。每一颗中子星，就是这样一列“拥挤的火车”！而且啊，它们几乎比任何已知物体的密度都要大。
抬头看看天空，你会看到月亮、星星，还可能会看到行星。但是，你看不到中子星。如果我们看不见它们，又是怎么知道它们在那里的呢？天文学家之所以知道它们的存在，是因为它们会留下一些踪迹——中子星产生的辐射。很多中子星会毫不吝啬地放射出非常多的辐射，这样天文学家们就可以研究它们了。
其实，中子星是一个很大的家族，在家族内，根据两个物理特性——旋转速度和磁场强度，中子星通常被分为两类。
第一类叫做脉冲星，这是我们在宇宙中发现的最奇怪的天体之一，它快速旋转并发射一束束无线电波，就像灯塔上旋转的信号灯，忽隐忽现，当光束经过地球时，它以脉冲的形式出现，就像灯塔发出的光在地平线上呈现为一道闪光，这是“脉冲”名字的来源。当脉冲星刚开始被发现时，快速的脉冲还被人们认为是外星人传来的信号。当然啦，脉冲星肯定也是“一辆拥挤的火车”，它的密度也很大，如果你在脉冲星上挖上一勺子，那你可拿不起来了，因为一勺子脉冲星的重量相当于地球上的一座山！
那另一种中子星是什么呢？它们有点可怕，因为极端的磁性，它们就做磁星，任何可能与它们接触的东西都会非常危险。由于不稳定性和极强的磁性，磁星可以产生穿透力很强的伽玛射线，从地球上就可以被探测到，这正是探测磁星的方法之一。磁星是宇宙中最强大的磁体，磁性可达普通中子星的1000倍。如果地球附近有一颗磁星，那后果可就不堪设想了！这张图片就是哈勃太空望远镜拍摄的一颗快速旋转的磁星。不过，它们的强磁场会拖自转的后腿，让自转速度减慢。
与很多天体一样，中子星也是分层的，它大致分成三层。表面的物质由普通原子核和电子组成，在里面，是中子数量不断增加的原子核，这些原子核在地球上会很快衰变，但在中子星里却由于巨大的压力而保持稳定。再往深处，在中子星的中心，是与上述两层完全不同的固体核心，这里的成分，可能是紧密排列的中子，也可能是夸克状态。不过，到目前为止，我们还没有直接观测到这种奇特的物质状态。
作者：董依明
审稿：于颖卓，中科院地理科学与资源研究所博士
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