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热门看点:科学家发现磁星是大自然的终极超级武器

2022-06-21 05:46:10 cnBeta.COM
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(资料图片)

它们拥有迄今为止观察到的最强的磁场,强到可以在一千公里外将你融化,实际上是将你解离到原子水平。这些天体是磁星,也许是迄今所知最可怕的实体。1973年,卫星终于让天文学家知道了大量的伽马射线闪烁的秘密,伽马射线天文学由此诞生。经过几十年的研究,天文学家意识到有许多不同种类的伽马射线信号,其中有一种特别的信号软伽马射线,即有规律的伽马射线


为了产生伽马射线你需要大量的能量,特别是以电磁场的形式。而要使这些发射有规律,你需要有东西在旋转。天体物理学家意识到,对这些软伽马射线暴的起源的最佳解释是,它们是脉冲星的加强版,这将意味着一个高度磁化的中子星。在20世纪90年代,磁星的概念诞生了。

中子星是在超新星爆炸的火热心脏中产生的。当一颗巨大的恒星接近其生命的终点时,它以令人难以置信的高压压碎其碳和氧的核心,电子和质子在一个被称为"逆向β衰变"的过程中合并,这创造了一个几乎纯中子的固体质量。这种原中子星能够(短暂地)抵抗恒星的坍缩,引发超新星的发生。有时,中子星的质量会坍缩成一个黑洞,但其他时候,它却能幸存下来。

当中子星第一次从超新星的残骸中出现时,它的温度将达到1000万至2000万开尔文。这种高温迫使中子循环,形成快速移动的圆形对流单元,将热量从内部带到表面,在那里它可以辐射到太空。在这些高温下,中子表现得像流体,允许任何剩余的电子和质子自由游荡。

如果中子星的旋转速度足够快(如果它的母星也在快速旋转,就会出现这种情况),快速旋转、对流和自由移动的电荷的组合就会形成一个发电机机制:循环的电荷产生一个弱磁场。然后,公约单元的运动导致磁场折叠在自己身上,这就放大了它。每一次旋转,磁场都会变强。类似的机制发生在地心内部,产生我们的磁场,只是能量低得多。由于中子星所涉及的能量,事情很快就会失去控制。


在短短的10秒钟内,一颗新生的中子星可以产生已知宇宙中最强的磁场。在同样的时间里,狂热的对流和旋转使中子星冷却下来,关闭了发电机机制。通常情况下,这将导致磁场消失(如果地球的核心冷却下来,我们的核心也会发生这种情况)。但是由于中子星奇怪的物理学,质子和电子成为超流体,可以在没有任何电阻的情况下保持它们的运动。这使得磁场能够被锁定,在中子星冷却后仍然保持很长时间。

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