中子星VS黑洞，巅峰对决，天知晓~

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中子星，已知除黑洞外密度最大天体，它的密度为什么会如此之大？它是怎么出现的？如果让中子星与黑洞相遇会发生什么？让我们走进本期的主题：中子星的惊人密度。—-引子


最近的宇宙中，也是相当热闹，先是中国收集到来自天鹅座万年前的信息；然后是美国的研究人员们发现，地球或许已经被29个地外文明所标记。前者的信息还没搞明白，后者的外星人不知道是否存在，就在6月29日，一个来自美国、欧洲和日本的天文学研究团队公布了一则消息，声称探测到了中子星与黑洞相遇的事件，这究竟又是怎么一回事？


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中子星

既然提到了中子星，我们就先来了解一下中子星的起源，大致会经过以下几个发展阶段：首先是主序星阶段，这一阶段的恒星，其内部的氢元素会逐渐消耗殆尽，然后再通过氦聚变的方式，进入红巨星阶段，也叫做超巨星阶段。在红巨星阶段结束之后，如果这个恒星是小质量的恒星，就会变为白矮星，也就是一颗死亡的恒星。而质量较大的恒星，则会在引力坍缩的作用下，发生一次“超新星爆炸”，爆炸之后，它们将会走向两个形态，那就是“中子星”和“黑洞”。


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要形成中子星，就要求该恒星的质量需要在太阳的8~30倍之间，所以，大家也不用想太阳会不会发生超新星爆炸变成一颗中子星，它的最终结果就是变成一颗白矮星。在形成中子星的过程中，其内部还会有你无法想象的超高压力，然后将电子一步一步地压缩到原子核中，并于原子核中质子中和，形成中子，最终中子简并压的产生，阻止了这种超高压力导致的进一步压缩，从而形成我们目前了解到的中子星。


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那么，中子星是恒星演化的终极形态吗？答案是：所有恒星最终都会走向死亡，即使是中子星，在释放完能量后，也会变成一颗“黑矮星”，当然这只是理论上存在的可能，毕竟要形成一颗“黑矮星”预计需要200亿年的时间，而我们的宇宙还很年轻，形成也仅仅只有137亿年。但即使中子星不是恒星演化的终极形态，但它却是宇宙中最可怕的星体之一！


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中子星的恐怖之处

中子星有多可怕？我们从刚才的介绍中或多或少了解到，中子星的内部并不是固体，内部几乎是由中子所组成的流体，而它的外部则是一层厚度有1000米的铁的外壳，而它的直接大约是20公里左右。这样一颗中子星，它的密度为1亿吨每立方厘米。要知道，地球上水的密度是1克每立厘米，铁的密度是7.874克每立方厘米，而地球上已知密度最大的物质是“锇”，它的密度也仅有22.59克每立方厘米，这样比较下来，中子星的密度无疑是一串天文数字。即使在茫茫的宇宙中，中子星的密度也是除黑洞外密度最大的天体。


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换个说法，一颗直径只有22米的中子星，其质量就相当于地球的质量；一颗直径达20千米的中子星，它的质量会超过太阳，这样一对比，是否觉得中子星相当的重呢？通过前面描绘的中子星的形成不难想象，变成中子星前的恒星，本身就是一个巨无霸的存在，通过不断压缩成为一个体积越来越小的中子星，质量并不会减少多少，所以密度大也可以理解。说它恐怖是因为这样的质量，它遇见任何天体都不怕，任何天体遇到它都会被它无情地摧毁？那如果是中子星遇到黑洞呢？


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中子星另外一个恐怖之处，就是中子星的核心温度是太阳核心温度的几万倍到几十万倍，不仅如此，中子星内部的压强也是太阳中心压强的3乘以10的16次方倍。而中子星的磁场强度可以达到1万亿高斯、甚至是几十万亿高斯，要知道地球磁场的强度，也仅仅只有0.7高斯，这样一来，中子星的能量辐射也极为恐怖，大约是太阳辐射的100万倍。除此之外，中子星还是一个爱自转的天体，它有多爱自转呢？中子星的自转速度可以达到每秒几圈，甚至是几十圈、上千圈。


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自转速度如此快的中子星，就像一颗巨大的磁体，几乎每时每刻都在凭借其巨大的引力，从邻近的恒星中不断掠夺大量的炙热气体，并不断诱发热核爆炸。要是问中子星的引力有多大，就连光线经过中子星，也会呈抛物线绕着走。而且绝大多数的中子星由于自身的磁轴与自转轴并不重合，导致中子星的磁场在旋转时缩成生的无线电波等各种辐射，会通过一明一灭的方式传递到地球，跟人类扎眼类似，所以称之为“脉冲星”。当然了，千万不要理解成中子星就是脉冲星，只能说绝大多数的脉冲星都是中子星，但中子星不一定是脉冲星。


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中子星与黑洞的相遇

接下来大牛就来说一下中子星与黑洞的相遇，其实对于这个好奇想法，人们在很多年前就曾提出过，但是一直没有被证实。直到最近，国家权威的天文学期刊《天体物理学杂志快报》在6月29日这天发表了一篇论文，在这篇论文中就提到了一个来自美国、欧洲和日本的天文学研究团队，在去年就曾通过美国的激光干涉引力波天文台和意大利的处女座引力波天文台，探测到黑洞与中子星相撞的引力波。


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从结果来看，就是两者结合形成一个更大的黑洞。看来老大终究是老大，甭管是中子星在宇宙中多么横行霸道，遇到黑洞老大，都将会成为黑洞壮大自己的养料。根据论文指出，这次碰撞发生在2020年1月5日和15日，与地球的距离差不多是9亿~10亿光年，也就是说，这场碰撞实际的发生时间是在10亿年前，这个时间真够久远，那时候大牛还没有出生了。


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这次探测共发现了两次中子星与黑洞相撞的事件，其中一次是一颗质量约为太阳9倍的黑洞与一颗质量约为太阳2倍的中子星相撞；另一次是一个质量约为太阳6倍的黑洞与一颗质量约为太阳1.5倍的中子星相撞，最后的结果都是以中子星被“吃掉、消化”而告终。有人会说，中子星的质量再大一点，超过黑洞会怎么样？答案不用多想，面对黑洞这个彻彻底底的无底洞，无论多大的中子星，都能够一口吃掉。


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看来中子星的密度再大，想要在黑洞面前叫板还会不够看的，真的难以想象：宇宙中还有什么样的天体可以与黑洞一较高下？难道只有大黑洞欺负小黑洞的事情吗？人类对于中子星的研究不断深入，而中子星能带给人类的秘密不仅仅只有密度大、自转快等特点，我们希望有一天能够通过中子星，了解到更多关于宇宙的秘密，比如说：宇宙的起源。


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