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中子星是宇宙中最极端和刚烈的天体之一

由巨大原子核浓汤组成的直径仅有数千米的物体

却拥有恒星一般的质量

而且他们的存在归功于某些事物一场宏伟的毁灭

Kurzgesagt

恒星的存亡取决于一个脆弱的平衡

数以亿万吨记的炽热等离子体被重力拉向恒星内部

数以亿万吨记的炽热等离子体被重力拉向恒星内部

极大的压力使得物质相互挤在一起，导致氢聚变为氦

这个过程所释放出得以与重力抗衡并试图逸出的能量

只要这个平衡存在，恒星便处于非常稳定的状态

最终，氢将会耗尽

中等大小的恒星，比如我们的太阳，会进入一个膨胀的过程（老年期）

在这个过程中，氦会聚变为碳和氧

并最终成为白矮星

但是在那些体积比太阳大得多的恒星中

氦耗尽后则会发生一些妙趣横生的事情

在一瞬间内，重力和辐射的平衡被打破

重力占据优势，并以比过去更大的压力挤压恒星内核

内核变得更热且聚变过程变得更快

与此同时恒星的外层将膨胀数百倍

这会生成越来越重的元素

在几个世纪内，碳变成氖

一年之内，氖变成氧

几个月内，氧变成硅

一天内，硅变成铁

至此便是恒星的终章

铁是核聚变的残渣

它无法提供能量，也不能聚变

聚变过程突然停止，平衡便被打破

没有了由聚变所产生的向外压力

内核将会被外层的巨量物质压碎

即将上演的大戏如此夺人眼球又如此骇人听闻

粒子们，比如电子和质子，它们其实并不是很想彼此靠近

但坍缩中的恒星带来的压力是如此之大

以至于电子和质子融合成为了中子

然后它们被紧紧压在一起，就如同在原子核里一样紧实

一个地球大小的铁球

被压缩成为一个仅城市大小的由纯原子核物质构成的球体

但不仅仅只有内核发生变化。整个恒星都发生了内爆

重力将外层物质以25%光速向内拉扯

这个内爆过程在铁核心处被反弹

形成了向外的冲击波，将恒星的剩余部分弹射向太空

这便是我们所说的超新星爆发，无论在星系中的何处都能看到它的闪耀

恒星的剩余部分，则成为了中子星

它大约有一百万个地球那么重

但是被压缩为一个只有大约25立方米大小的物体

中子星是那么的稠密，以至于所有的人类的质量也只和一厘米立方的中子星物质差不多重量

粗略来讲，就是在一块方糖大小的空间里，有10亿吨的质量

或者说，一杯咖啡大小，但却有珠穆朗玛峰那么重

从外面来看，中子星的性质极端到令人难以置信

重力强度仅次于黑洞

事实上如果再强一点，它就会成为一个黑洞

光在中子星的附近弯曲

意味着你可以同时看到它的前面，和后面的一部分

中子星表面有一百万摄氏度，相比之下太阳只有可怜的六千摄氏度

现在让我们看一下内部

尽管是由巨大的原子核构成的星体

但它在各个方面也类似行星

在液态核心的外侧，包裹着极端坚硬的固态外壳

最外层由超新星爆发中遗留的铁构成

它们相互挤在一起形成晶格

海量电子在其中涌动

更深入一些，重力将原子核们压在一起

质子的数量越来越少，因为大多数都已转化为中子

直到外壳的最底部

在这里，原子核被紧紧挤压，以至于它们相互接触

质子和中子重新排列形成圆柱体或平面

这些结构包含巨量质子和中子的巨大原子核，形状类似于意大利面或千层面

因此物理学家们管它们叫核面

核面是如此的紧密，以至于它可能是宇宙中最坚固的物质

基本上牢不可破

少量中子星内部的物质，就可以构成虽然只有几厘米高

但是却和喜马拉雅山脉一样重的小山

最后，在最内层便是核心

我们其实并不是很确定在如此强大的压力下，物质的性质究竟如何

质子和中子可能会分解为夸克的海洋

也就是夸克-胶子等离子体

其中一些夸克可能会转化为奇异夸克

形成奇异夸克，具有极端的性质

我们单独制作了一个视频来讲解这个问题

或者，可能它们也只是单纯地保持质子和中子的形态

没有人知道确切情况，这也是我们为什么要从事科学研究

总之，都是一些非常重的东西

不如让我们把目光转回太空

当中子星刚开始坍缩时

它们便开始以极快的速度旋转，就像一位收起了手臂的芭蕾舞者

中子星就是太空中的芭蕾舞者，一秒之内旋转数次

因为中子星的磁场产生了辐射波束，所以每次旋转都会形成脉冲

因为中子星的磁场产生了辐射波束，所以每次旋转都会形成脉冲

因为中子星的磁场产生了辐射波束，所以每次旋转都会形成脉冲

这种射电脉冲星是最广为人知的中子星

在银河系中大约有两千个已知的这种星体

新生的中子星有着宇宙中最强的磁场

足有地球磁场的千万亿倍

在它们稍微冷静一点之前，会被称作磁星

但是最有趣的中子星还是那些成双成对的

它们将能量以引力波的形式释放出去，形成时空的涟漪，同时轨道不断衰减

最终相撞并摧毁彼此，在一场千新星爆炸中喷出大量物质

这时，条件变的如此极端

以至于在那一瞬间，又产生了很重的原子核

这一次不是将核子融合在一起

而是将富含中子的物质撕碎和重组

直到最近我们才知道可能这就是宇宙中大多数重元素——比如金、铀、铂等等——的起源

直到最近我们才知道可能这就是宇宙中大多数重元素——比如金、铀、铂等等——的起源

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所以现在两颗中子星坍缩成为黑洞，又死亡了一次

创造元素不仅仅需要恒星死亡，而且还需要死亡两次

经过数百万年的时间之后，这些原子会重新回到星海中

但其中一部分会形成星云，最终在重力的作用下形成恒星和行星，重复这个生死轮回

我们的太阳系便是如此

那些早于我们出现的中子星的残余物现在正萦绕在我们身旁

我们的整个科技化现代世界都以这些由中子星创造的元素为基础

这些原子经历了一百三十亿年的漫长旅途，最终形成了我们和我们的世界

这真是挺酷的

[恰饭时间]

在那之前，我们可以在纸上看一下它们

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[结尾音乐] Hey, 翻译员ExDragine报道.