宇宙中有一道“菜”，甭管再好的牙口也別想咬動(dòng)，這道菜叫做“核意面”。

核意面有多硬？它可是鋼的100億倍硬，做這道菜的“廚子”來自于中子星。

宇宙中也有“意大利面”

那么，中子星是怎么來的，它為何會(huì)如此堅(jiān)硬呢？

想要了解這道硬菜，我們還要從一場爆炸講起。

宇宙中存在最硬的物質(zhì)

中子星的來歷

恒星是宇宙中常見的天體，那么中子星是什么天體呢？

中子星的誕生，還要從大質(zhì)量恒星的死亡開始說起。

恒星不會(huì)永遠(yuǎn)發(fā)光，它們也是有壽命極限的，就像人類的壽命因個(gè)體而異，恒星的壽命也會(huì)因?yàn)槠滟|(zhì)量不同出現(xiàn)差別。

比如我們的太陽屬于G型恒星，俗稱黃矮星，壽命在100億年左右。

太陽的壽命在大約100億年

但是質(zhì)量比太陽小一半左右的M型或者K型恒星，俗稱紅矮星，壽命卻可以達(dá)到200到500億年不等。

恒星的狀態(tài)可以分為出生、成長、穩(wěn)定、衰老、死亡，穩(wěn)定時(shí)期時(shí)間最長，因此又被稱作主序星，我們的太陽就是在穩(wěn)定的主序星時(shí)期。

當(dāng)恒星的壽命來到衰老時(shí)期，恒星會(huì)膨脹，變成紅巨星，質(zhì)量更大的被稱為紅超巨星。

膨脹進(jìn)行到極限后，恒星就會(huì)迎來最終的死亡。每一個(gè)恒星都有自己的死亡方式，因質(zhì)量而異。

太陽的一生

質(zhì)量小于8個(gè)太陽的恒星，結(jié)束自己的方式比較溫和，是以坍塌的形式表現(xiàn)出來，曾經(jīng)炙熱的火球，最后只剩下冰冷的內(nèi)核，成為一顆泛著冷白光的墓碑——白矮星。

質(zhì)量比8個(gè)太陽大的恒星，了解自我的方式非常壯烈，它們會(huì)以一場爆炸結(jié)束自己，這場爆炸叫做超新星爆炸。

超新星爆炸，讓恒星的外部物質(zhì)再次回歸星云，為下一顆新的恒星誕生做準(zhǔn)備。

而大質(zhì)量恒星的內(nèi)核，要么成為黑洞，要么成為中子星。

中子星

一般來說，質(zhì)量越大成為黑洞的概率也就更大，所以中子星和黑洞最大的區(qū)別在于，誰的前身質(zhì)量更大。

這也讓中子星成為了密度僅次于黑洞的存在。

光在從中子星旁邊穿過的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)彎曲，原因就在于中子星的引力會(huì)改變光直線傳播的路徑。

中子星的質(zhì)量沒有黑洞大，引力還沒有大到可以將光吞噬的程度。

它的密度在宇宙中能排在第二位，每立方厘米的質(zhì)量為1000億到100萬億克，并且越往內(nèi)核走硬度越大。

中子星的內(nèi)核全部由中子組成，密度為1000萬億克/立方厘米。為什么中子星的密度會(huì)這么大呢？

中子星的密度僅次于黑洞

中子星的硬度

中子星的體積非常小，它的直徑在10到20公里，這簡直就是一顆濃縮的“小鋼炮”。

想象一下，中子星和地球相撞，地球的密度遠(yuǎn)小于中子星，如何承受得?。?/p>

這就不得不提到中子星的主要組成部分，一種神秘的粒子——中子。

中子是構(gòu)成元素多樣性的關(guān)鍵，這么說吧，如果沒有中子，人類可以利用的原子會(huì)少一半。

中子星是一顆“小鋼炮”

中子是原子的重要部分之一，它具有質(zhì)量，但是卻不帶電，和質(zhì)子一起呆在原子核內(nèi)。

正是因?yàn)椴粠щ?，所以質(zhì)子不會(huì)排斥它，甚至?xí)试S多個(gè)中子和自己一起呆在原子核內(nèi)。

因此，同一種元素可以有不同的中子模式，這便是同位素。同位素的出現(xiàn)豐富了我們對于元素的認(rèn)識(shí)，也拓展了原子技術(shù)。

比如我們使用的核裂變原理，使用的就是重原子的同位素，比如鈾-234、鈾-235和鈾-238。

同位素的內(nèi)部（白色為中子）

人們使用粒子相互碰撞的時(shí)候，會(huì)釋放出中子，這是輻射的主要來源。

因此，中子星是一個(gè)充滿輻射的天體。

天文學(xué)家們認(rèn)為，中子星分為兩部分，外殼和內(nèi)核，尤其是它的內(nèi)核，是整顆天體密度最大的地方，這里的中子甚至形成了“流體”。

這也讓中子星的內(nèi)核誕生了一道“菜”——核意面。

核意面不是真的意大利面，而是天文學(xué)家為了更好地解釋中子星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)描繪的一種假設(shè)。

現(xiàn)實(shí)中的意大利面

科學(xué)家們認(rèn)為，中子星內(nèi)核的中子，像意面團(tuán)一樣組合在一起。

這樣的結(jié)構(gòu)賦予了中子星極大的韌性，讓它能夠抵擋宇宙中的一切撞擊。

可以毫不夸張地說，除了黑洞能夠?qū)⒅凶有菤绲?，一般的天文現(xiàn)象，如伽馬射線、高能粒子束等，都無法奈何中子星。

如果還是很難想象中子星究竟有多硬，那么可以用它和地球上的一種硬物鋼作比較，中子星的硬度是鋼的100億倍。

中子星的結(jié)構(gòu)

怪不得說中子星內(nèi)部的核意面是宇宙中的一道“硬菜”。

而這道硬菜，還會(huì)為自己發(fā)射脈沖宣傳。中子是輻射產(chǎn)生的原因，作為中子構(gòu)成的中子星，自然就是一個(gè)巨大的輻射源。

中子產(chǎn)生的輻射，以脈沖的形式向宇宙中散播，這類會(huì)發(fā)射脈沖的中子星被稱為脈沖星。

可是，有的中子星卻無法產(chǎn)生脈沖，這是因?yàn)椴煌闹凶有钱a(chǎn)生的輻射能量不一樣，電磁波的頻率有差別，并不是每一條電磁波都能產(chǎn)生脈沖。

因此，被人類發(fā)現(xiàn)的中子星大部分都是脈沖星。

脈沖星發(fā)射脈沖

發(fā)現(xiàn)中子星

理論上來說，中子星產(chǎn)生的電磁波中有可見光，所以中子星是可以被天文望遠(yuǎn)鏡看到的。

可實(shí)際上，發(fā)現(xiàn)中子星最多的，卻是射電望遠(yuǎn)鏡。

也就是說，人們不是看到了中子星，而是聽到了中子星。

因?yàn)橹凶有前l(fā)射的電磁波中可見光只有很少的一部分，而宇宙中的恒星們發(fā)射的電磁波，可見光占據(jù)了大部分。

恒星的光芒會(huì)掩蓋中子星，導(dǎo)致天文望遠(yuǎn)鏡看到的中子星并不多。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡

但是，脈沖星發(fā)射的脈沖對于射電望遠(yuǎn)鏡來說就非常容易被發(fā)現(xiàn)，通過接受宇宙中的脈沖信號(hào)，就能發(fā)現(xiàn)脈沖星，脈沖星就是中子星的一種。

全世界發(fā)現(xiàn)脈沖星效率最高的，是中國的FAST天眼望遠(yuǎn)鏡，也是全世界口徑最大的射電望遠(yuǎn)鏡。

從投入使用到2022年。FAST天眼發(fā)現(xiàn)的脈沖星個(gè)數(shù)已經(jīng)達(dá)到了660顆以上，對于研究中子星有著非常重大的意義。

不過很遺憾的是，人類目前對于中子星的了解還沒有完全深入其內(nèi)核，對于核意面的真實(shí)結(jié)構(gòu)尚不清楚，核意面目前僅限于假想模型。

如果真的能夠有幸發(fā)現(xiàn)這道“硬菜”的真身，將會(huì)推動(dòng)整個(gè)宇宙“菜單”的更新。

發(fā)現(xiàn)脈沖星最多的FAST天眼

研究中子星的意義

科學(xué)家們還希望通過研究在中子星內(nèi)找到四中子結(jié)構(gòu)，這是法國里昂的科學(xué)家米格爾·馬克在一次實(shí)驗(yàn)中偶然見到的一種結(jié)構(gòu)，被稱為“零號(hào)元素”。

人類歷史上也只見過這一次，此后科學(xué)家們嘗試了很多辦法，都沒能得到四中子這樣的結(jié)構(gòu)。

一部分科學(xué)家認(rèn)為，不依靠質(zhì)子就想形成原子簡直是無稽之談，四中子或許永遠(yuǎn)不可能存在。

但是米格爾·馬克卻堅(jiān)信四中子結(jié)構(gòu)一定存在，只是它會(huì)顛覆人們對于原子的認(rèn)知。

四中子示意圖

說不定它就在中子星里面，核意面也許就是一種四中子。

人類若是想要知道核意面的真實(shí)身份，只能真的“品嘗”一番。

但是，接近中子星是一個(gè)非常危險(xiǎn)的事情。它雖然不像黑洞那樣吞噬一切，可是它巨大的引力也足以將靠近的物質(zhì)撕碎。

這樣巨大的引力如果能過夠加以應(yīng)用，那將會(huì)是一個(gè)非常完美的引力彈弓。

當(dāng)年的旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)就是利用木星和土星的引力將自己的速度加到了第三宇宙速度。

利用木星做引力彈弓

如果人類利用中子星作為引力彈弓，說不定就會(huì)把速度提高到第四宇宙速度，這樣，就能在未來某一天離開銀河系。