什麼是磁星？

科技 08-20

整個宇宙幾乎就是一個恐怖且對生命極不友好的地方，除了在銀河系偏僻的角落處存在著零星幾個人畜無害的星球。

雖然在地球上你可以活到長達80歲才最終死去，但宇宙中的其他地方往往會是另一個極端。那些地方會在瞬間就將你殺死。而其中最具殺傷力的就是超新星以及超新星爆炸後留下的殘餘——中子星。

關於中子星以及它們的不同變種，我們已經寫了一些文章，所以這裡我們應該對其已有所了解。

什麼是磁星？

中子星的概念圖。

如你所知，當比我們太陽更大的恆星發生超新星爆炸後，它就有可能形成中子星。而當這些恆星死亡，他們向外對光線的壓力將無法抵消光線受到的向內的強大引力。

這種巨大的向內的力十分強大，超過了原子內部粒子間的斥力，以致於原子發生塌縮，使得質子和電子被強行壓縮到一起，成為中子。這就是中子產生的過程。這顆恆星以前還有氫，氦，碳和鐵？呵呵，現在它只有中子。

剛形成的中子星首先會是一顆脈衝星。當原恆星的質量都被壓縮進一個極小的空間，角動量守恆使得其產生非常高的自轉速率，有時每秒可轉動上百次。

接下來，大約有十分之一的中子星在形成後會變得十分奇怪，它們是宇宙中最神秘和恐怖的物體之一。而這就是磁星。可能你已聽說過這個名字，但它們究竟是什麼？

如上所述，磁星是由超新星形成的中子星。但與其他中子星不同的是，在它們形成後，高速的旋轉使得其磁場達到一個十分強大的水平。事實上，天文學家並不確定到底發生了什麼以至於磁場如此強烈。

什麼是磁星？

這張概念圖展示了年輕的Westerlund 1星團中的磁星，該星團存在著大量的恆星。來源：ESO / L. Cal?ada

一種觀點認為，如果一顆中子星的旋轉，溫度和磁場能夠完美的結合在一起，那麼它會像發電機一樣將磁場放大一千倍。

而最近的發現在解釋磁星如何形成方面提供了一個可循的線索。天文學家在銀河系的逃逸軌道上發現了一顆行為異常的磁星。我們以前也發現過類似的星星，他們由於雙子星系統中的某一顆恆星發生超新星爆炸而被彈射出去。換句話說，這顆磁星曾是雙子星系統中的一部分。

他們成對出現時，兩顆恆星彼此環繞的軌道要更近於地球環繞太陽的軌道，從而他們可以來迴轉移物質。首先體形較大的恆星先行死去，膨脹並將物質轉移給體形較小的恆星。而隨著質量的增加體形較小的恆星越轉越快，直到體形變大並將物質吐回給第一顆恆星。

原體形較小的恆星發生超新星爆炸，爆炸將另一顆恆星彈射入這個逃逸軌道，然後第二顆恆星爆炸，但並未生成一顆普通的中子星，而是因雙子星系統中一系列的相互作用變成了一顆磁星。但奧秘就這樣被揭示了嗎？

人們完全難以想像磁星周圍的磁場強度。在地球上，地心的磁場強度大約在25高斯，而在地表上我們只能體驗不到半高斯的磁場強度。一根普通的磁鐵棒的磁場強度大概是100高斯。僅一顆普通的中子星磁場強度可達1萬億高斯。而磁星的磁場比普通的中子星還要強上1000倍，也就是一千萬億高斯。

假如你能接近磁星，那麼在大約1000公里之外，強大的磁場會干擾你原子內的電子。而你會在原子的層面直接被撕裂。甚至原子自身也會變形成棒狀。無法再為你生命寶貴的化學分子所用。

當然這一切你都不會察覺的到，因為你早已被磁星強大的輻射流殺死。這些致命的粒子環繞在這顆星星的周圍並被其強大的磁場困住無法逃脫。

什麼是磁星？

中子星表面因星震而裂開的概念圖。

關於磁星最迷人的現象之一是，它們怎麼會有星震。地震大家都知道，但星星...... 星震。當中子星形成後，它們的表面雖然是一個優雅的謀殺工具，但體內的物質卻會給自身帶來死亡。中子星的表面就像地球的板塊一樣會裂開。當其裂開時，我們能明確的觀察到磁星在銀行系中釋放出來的輻射衝擊。

事實上，有史以來最強大的星震來自一個名為SGR 1806-20磁星，它位於約50000光年之外。在十分之一秒內，一次星震釋放的能量比太陽在10萬年放出還要高。而這不是來自一顆超新星，它僅僅是來自磁星表面產生的裂紋。

令人畏懼的磁星是安全和適宜居住宇宙的另一個極端。幸運的是，他們真的很遠，所以你不用擔心他們會跟我們越來越接近。

請您繼續閱讀更多來自 天體望遠鏡 的精彩文章:

您可能感興趣