当宇宙中那些质量巨大的恒星"寿终正寝"之时,通常会发生威力巨大的"超新星爆发",在短时间内,其亮度甚至可以与像银河系这样的星系媲美,堪称是宇宙中最绚丽的烟火,而中子星就是诞生于这样的"烟火"之中,它们其实就是恒星在发生"超新星爆发"之后残留的致密核心。

对于我们地球人而言,中子星无疑是一种令人生畏的天体,为了更具体地了解中子星到底有多可怕,我们不妨来假设一下,若把一小块中子星物质放在地球上,看看会发生什么。
中子星最引人注目的特点就是它们的密度,根据科学家的估算,中子星的密度最大可以达到20亿吨/立方厘米,最小也有8000万吨/立方厘米。

为方便讨论,我们可以将"一小块中子星物质"定义为一个长、宽、高均为1厘米的立方体,至于其密度,则可以取一个中间值,即10亿吨/立方厘米。
可以想象的是,若将这样一块中子星物质放在地球上,那就相当于将一个10忆吨的物体压在一平方厘米的面积上,很明显,如此巨大的压强,地球上根本没有任何物质能够抵挡,在这样的情况下,这块中子星物质就会几乎不受阻挡地往地心坠落。
不过这块中子星物质并不会坠落到地心去,这是因为中子星物质的密度需要中子星本身巨大的引力来维持,而与中子星相比,地球的引力根本就不值一提,所以在地球上,这块中子星物质的体积就会急剧膨胀,进而引发一场规模不小的爆炸。
然而这场爆炸却并不是最终的结局,而仅仅是一个开始。
顾名思义,中子星就是主要由中子构成的天体,所以当这块中子星物质急剧膨胀之后,中子就脱离了束缚,进而转变成了一大堆自由中子,而自由中子是很不稳定的,它们在短时间内就会发生β衰变,进而释放出巨大的能量,具体有多大能量呢?这是可以计算的。

当一个中子发生β衰变时,会释放出一个电子和一个反电子中微子,同时其自身会转变成一个质子,已知中子、质子、电子的质量分别约为1.6745乘以10的负27次方千克、1.6726乘以10的负27次方千克、9.10956乘以10的负31次方千克,据此可以计算出,中子会在衰变过程中损失大约0.15%的质量。
考虑到中子衰变后产生的质子和电子,会与自由中子重新结合,生成像氘、氦这样的原子,所以这里我们不妨简略地认为,在这块重达10亿吨的中子星物质转变成一大堆自由中子之后,只会有50%的自由中子发生衰变,据此我们就可以计算出,整个过程会出现7500万千克的质量损失。
这些损失的质量哪里去了呢?答案就是:变成了能量。
我们将7500万千克代入爱因斯坦给出的质能方程(E=mc^2),就可以计算出,这一小块中子星物质在衰变之后,释放出的总能量约为6.75乘以10的24次方焦耳。
可能大家对这种级别的能量释放没有什么具体概念,所以这里我们不妨用一个具体的例子来对比一下。
在大约6600万年前,地球上曾经发生过一次生物大灭绝事件(即"白垩纪-古近纪灭绝事件"),此次事件直接造成了在地球上称霸了1亿多年的恐龙的灭绝,科学界普遍认为,造成此次事件的原因,就是一颗直径约为10公里的小行星撞击了地球,而根据科学家的估算,当这颗小行星撞击地球时,其释放的总能量大约为3.4乘以10的23次方焦耳。

也就是说,若把一小块中子星物质放在地球上,那么它在地球上释放的总能量,大概是6600万年前的那颗小行星的20倍!这确实是相当可怕,可以想象的是,如果这样的事情真的发生了,那生活在地球表面的众多生物都很难幸存下来,人类也不例外。
当然了,这只是存在于我们的想象之中,在真实的宇宙里,这样的事情并不会发生。
人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇,就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在,更别说民间的无数科幻作品了。
很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段,地球被黑洞吞噬,到底会是一幅怎样的场景?近日,一位美国科学家给出了答案。
"面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时,由于引力作用,会被"面条化"(spaghettification,这个单词来源于spaghetti,意大利面)。
简单来说,如果你离黑洞过近,就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。
这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。
想象一下,你正在一脚踏进一个黑洞,因为你的脚跟头部相比,离黑洞更近,所以它会受到来自黑洞的更强的引力,同时,你的手臂因为摆臂的关系,与你的脚还不在一个方向上,所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。
不同的位置、不同的方向,这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集,最终的结果不仅是身体整体的延伸,更让身体的中间变薄变长,因此,你的身体,地球也是一样,就会像被拉成了一根长长的面条,被黑洞的大嘴吞噬进去。
黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下,如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞,会出现怎样的情景? 首先,导致面条化的引力效应开始发挥作用,地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力,于是地球开始解体,如果这个黑洞的质量非常巨大,那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬,因为在一段时间之内,由于时间变慢的影响,地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界,我们看到的东西将会一如寻常。
视界之所以叫"视界",正是因为这是一个事件的边界,边界内发生的事件对于边界外的观察者来说,永远不会发生。
所以,从灾难降临到灾难发生,你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常,就像从高处走向地面一样。
他们认为,正是这一天体间的相互作用过程导致了GRB 050724伽玛辐射源的短暂出现。
"雨燕"空间望远镜首先观测到了GRB 050724发射出的伽玛射线。
紧接着,位于智力境内的南欧天文台也监测到了相同的辐射源。
据天文学家们介绍,GRB 050724伽玛辐射源位于一椭圆形星系的边缘地区,距离地球约有30亿光年之遥。
尽管GRB 050724仅仅存在了两秒钟,但其在单位时间内的辐射强度却达到了太阳的1亿倍。
通常情况下,宇宙空间中的伽玛射线爆主要出现在恒星的诞生阶段,持续时间一般在数十秒左右。
然而,GRB 050724伽玛辐射源所在的椭圆星系却完全由古老的天体构成--这一现象已完全背离了传统的观点。
天体物理学家们通过计算证明,当两个由巨型致密天体(这类天体包括中子星和黑洞等)组成的系统发生融合时可能会导致伽玛射线爆的发生。
不过专家们强调,两颗中子星相互作用时并不会孕育出像GRB 050724如此猛烈的伽玛辐射源。
这样以来便只剩下一种合理的解释:GRB 050724是在黑洞吞噬中子星的过程中出现的。
中子星被黑洞吞噬的过程并不是在瞬间完成的:在接近黑洞时,中子星会先被"撕裂"为微小的碎片,然后才会被黑洞逐步地吸入"口"中--期间会产生短暂而强烈的伽玛射线爆发现象。
由于大气层对伽玛射线具有很强的吸收作用,因此从地球上无法直接观测到伽玛射线爆。
从2003年起,由于美国国家航空航天局"雨燕"空间望远镜(可在X射线、伽玛射线和紫外线波段进行观测)顺利投入使用,天文学家们才有幸监测到了发生在遥远星系中的上百次伽玛射线爆发现象。