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中子星的發現為什麼讓科學家欣喜若狂?因為它將揭開宇宙的秘密!

南安普頓大學副教授Wynn Ho最近寫的一篇文章 《中子星的發現為什麼讓科學家欣喜若狂,因為它將揭開宇宙的秘密,因為它將是我們深太空旅行的GPS》 獲得了全世界網友的刷屏和狂贊,企鵝號《環球一號》簡單翻譯,供大家了解中子星GPS。

2017年6月初,美國宇航局的發射的SpaceX獵鷹9號火箭上被安裝了一個X射線望遠鏡,這個望遠鏡是用來尋找外太空的中子星的,7月中旬將開始科研工作,這個科研項目主要研究被稱為中子星的外來天體物理對象,檢查他們是否可以作為深空導航信標為未來的一代又一代的飛船。

什麼是中子星呢?當比太陽大至少8倍的恆星的所有燃料在其核心處,通過熱核聚變反應發生爆炸,重力的壓力使這個恆星崩潰,這就是所謂的超新星爆炸,超新星爆炸的結果將會使大多數的恆星物質被射入遙遠的空間,剩下的就形成中子星或黑洞。

我研究中子星是因其豐富的天體物理現象和物理的許多領域是相關的,中子星非常有趣的地方是,一個直徑25公里,只有一個城市大小的中子星,其質量是太陽質量的1.5倍,因為它有非常密集的原子核。舉個例子,

我研究中子星因其豐富的天體物理現象和物理的許多領域他們是相關的。 什麼使中子星非常有趣的是,每顆恆星是太陽質量的1.5倍,但只有直徑約25公里,一個城市的大小。 當你補習,質量到這麼小的體積,是比這更密集的原子核。 舉個例子,一個氦原子的原子核是由兩個質子和兩個中子組成的,而中子星的一個原子核由1057中子和1056質子組成的(10的57次方)。

因為中子星的這種特殊的構成,奇異的物理性質是地球上不可能有的,例如,一些目前最前沿的理論預測,充滿神秘色彩的上帝粒子、超子和夸克等只有在中子星這麼大密度的地方才會出現,理論也證明,當質子在10億攝氏度並在中子星的超導作用下會變成超流體。

中子星的磁場是極端的,可能是宇宙中最強大的,數十億倍於地球上創建的任何實驗室。當中子星經過不是那麼強大的黑洞附近時,就會產生重大時空扭曲,這時就會產生引力波,這也是引力波的來源,這個推斷是從1970年開始研究中子星開始,直到最近的LIGO黑洞試驗才結束的。

地球上不可能有的奇異的物理現象

我們可以用中子星探針的核物理性質不能在地球上的實驗室調查。 例如,一些目前的理論預測,充滿異國情調的物質粒子,如超子和deconfined夸克,可以出現在出現在中子星的密度高。 理論也表明,在十億攝氏度的高溫,質子的中子星超導、中子,,不收取任何費用超流體。

中子星的磁場是極端的,可能是宇宙中最強大的,和數十億倍任何創建的實驗室。 當重力在中子星的表面可能不是那麼強大的黑洞附近,中子星仍然創造重大扭曲時空,可以引力波的來源,這是推斷在1970年代研究中子星,確認從黑洞LIGO實驗最近。

深太空的GPS

中子星的另一個重要特徵就是它的旋轉,旋轉的中子星被稱為脈衝星,脈衝星發出的輻射就像一個旋轉的燈塔,不過這個燈塔可能每秒鐘旋轉716次,這個中子星的旋轉速度比地球上的原子鐘更穩定,事實上,正是中子星的這種特點,1992年太陽系外的第一個系外行星被發現了,這個行星有3個地球般大小,圍繞著一顆中子星旋轉。

而中子星這種旋轉的非凡的規律性和穩定性,可以成為一個深太空宇宙導航信標,中子星將成為宇宙定位導航系統,為未來深太空無人航天器和載人飛行做導航。

第一個中子星脈衝星是1967年由Jocelyn Bell發現的。

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