2008-02-21

中子星筆記

星體和我們一樣，都是由原子組成

每個原子的中心有一個小小的原子核，外圍則是質量很輕的電子

整個原子內部大半是虛無的空間

原子核帶正電荷，電子帶負電荷

如果原子被某種力量壓縮，並將電子壓入原子核內

正負相反的電荷便相互抵銷

整個原子變成不帶電荷的微小「中子」

如果地球所有物質的原子都坍縮成中子

會形成一個直徑約為 43 公尺的球體

如果是太陽坍縮

則會賸下一顆直徑約為 1.8 公里的「中子星」

唯一能夠讓星體坍縮的作用力

是星體本身的龐大重力

地球自身的重力不夠

而太陽沒坍縮則是因為太陽核心的核融合反應產生的熱能

抵抗了這重力坍縮的力量

太陽的核融合反應會消耗最基本的氫原子

一旦太陽的氫原子都核融合燃燒殆盡（變成其它較重的原子）

太陽就會開始坍縮

但，由於太陽也還不夠大

其造成坍縮的重力還不能將電子壓到原子核中形成中子星

（只會變成白矮星）

中子星是先有理論，約在 1930 年代發展出來

這時，雖有理論，但沒有人可以證實它的確存在

在 1950-1960 期間

天文學家研究了來自宇宙各個角落的無線電波

發現了有些無線電波的強度看起來變化甚快

幾乎就像是在閃爍一般

這些電波呈現驚人的規律性

幾乎在一秒中就爆發數次

當時被稱為脈衝星（pulsar）

是什麼樣的東西會產生這麼快速的規律爆發現象

這種能量爆發的物體必然以高速旋轉，才能以秒為尺度發生爆發

一般恆星的體積夠大，足以產生這些能量

但正因為體積夠大，如真出現這樣的高速旋轉

那這恆星也會立刻分崩離析

（想想，如果太陽每秒旋轉一次，

　那要多快的速度來旋轉，其離心力會有多大）

不過，由於中子星的直徑只有幾公里

每秒鐘可以旋轉數百次

因此，天文學家斷定，脈衝星必然是中子星

而不太可能是其它星體