宇宙中最極端的天體之一：神奇的中子星

中子星是宇宙中最極端的天體之一。它們就像巨型原子內核，直徑有數公里，有著令人難以置信的密度。但像這樣極端的東西怎能存在呢？

一顆恆星的生命受到兩種力之間的平衡所制約──它自身的重力，和它聚變所產生的輻射能量。在恆星的核心裡，氫被聚變成氦。後來，核心裡的氫耗盡。如果這顆恆星的質量夠大，氦便會繼續聚變成碳。這些巨型星體的核心會像蒜頭一樣分層堆積。而當越來越重的原子核心在內里堆積。碳會聚變成氖，接著是氧，直至聚變成鐵，而鐵不能再聚變。

當這些聚變過程停止後，輻射能量大幅下降。這樣的恆星不再平衡了。而如果其核心質量超過太陽質量約1.4倍，一個災難性事件會發生。核心的外部速度會達到最高每秒七萬公里，並一直向星體中心崩塌。現在，只有原子內的力還在抵禦這重力坍塌。電子的量子力學排斥力被克服，導致電子和質子融合成中子，並排列得像原子核一樣密。這顆恆星的外層在一個激烈的超新星爆炸中被噴射至太空之中。

那麼，這個過程的結果就是誕生了中子星。它的質量是太陽的一至三倍，但卻被壓縮至一個只有25公里寬的物體。這個直徑大約只有曼哈頓那麼大的球體，其質量是地球的五十萬倍。一厘米立方的中子星密到有和一個七百米邊長的鐵制正方體一樣的質量。即便是有如珠穆朗瑪峰般龐大的十億噸，在中子星上卻只有一塊方糖那麼大。

中子星的重力也很嚇人。如果你把一樣東西從一米高掉下，它會在一微秒落地，並加速至每小時七百二十萬公里。其表面也超級平坦，地面不平整上下差約五毫米，並有一個熱等離子體構成的大氣層。表面溫度約是一百萬度開爾文（熱力學單位，開爾文=攝氏度+273.15），相較之下太陽的表面是是5800開爾文。

再來看看中子星的內部。它的殼十分硬，而且很可能是由一種有電子海在其中流動的鐵原子核晶格所組成。越接近核心，中子越來越多，而質子則越來越少，直至只剩超高密度的中子在那裡。中子星核心十分奇怪。我們不確定其性質，但我們最好的猜測是一種超流體中子簡併物質；或一種極密的夸克物質，叫夸克-膠子等離子體。傳統上這些都是不可能存在的，它們只能在這麼極端情況下存在。

在很多方面，中子星很像一個巨型原子核。但最大的不同是原子核是因強大的相互作用而保持在一起，而中子星則是依靠重力。而這些還不算最極端，再來看看其他性質。

中子星轉得很快。

脈衝星的自轉速度極快，會周期性發射脈衝信號

年輕的中子星每秒能自轉幾次。而且如果旁邊有個可憐的星體去喂它，它最多可以每秒轉數百次。就像PSRJ1748-2446ad一樣。它的旋轉速度高達每小時二億五千二百萬公里，這快到令這星體有種怪異的形狀。我們把這些天體稱作脈衝星，因為它們會釋放出一個強大的無線電信號。而且一顆中子星的磁場比地球強大約一兆倍，它強大到會令進入到其影響範圍的原子彎曲。

中子星是宇宙中一些最極端、也是最炫酷的天體之一。但願我們一天能派遣宇宙飛船去更加了解中子星，並拍攝一些美妙的照片。但我們還是不要過分接近中子星…

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