【新唐人北京時間2025年07月28日訊】你有沒有想過:如果你連續20多年盯著一顆遙遠的「死亡恆星」看,會發生什麼?科學家們的答案是——你可能會見證宇宙最神祕、最極端的物理奇觀之一!
本次主角PSR J0922+0638是一顆「脈衝星」。脈衝星其實是某些大質量恆星壽終正寢後殘留下來的「超高密度核心」,我們也稱其為「中子星」。脈衝星的直徑通常只有20多公里,卻重達好幾個太陽。一茶匙這樣的物質可能重達數億噸。它們的密度僅次於黑洞奇點,處於物理極限的邊緣,理論上再擠壓一點就會變成黑洞。支撐它們不塌縮的,是一種叫「簡併壓力」的量子現象,即微觀粒子因排斥而產生的巨大壓力。
脈衝星就像宇宙的陀螺,自轉極快,表面會周期性噴射出強烈的射電波或X射線。只要望遠鏡「正對」,地球上每隔一定時間就會收到「滴答滴答」的信號,因此脈衝星又被稱為「宇宙鐘錶」。
一般來說,脈衝星自轉非常精確穩定,科學家甚至用它們來校準世界上最準確的原子鐘。但現實中,科學家發現脈衝星偶爾會發生微小但突然的「抽搐」——也就是自轉速度驟然加快或減慢,彷彿宇宙鐘錶偶爾跳了一下秒針。
最新研究中,天文學家利用中國南山射電望遠鏡和南非MeerKAT射電陣列,結合22年長周期觀測數據,發現PSR J0922+0638在二十多年裡竟然經歷了十幾次這樣的「抽搐」。這些變化極其細微——通常只相差十億分之一秒——但對於物理學家來說,這意味著脈衝星內部釋放了巨大能量!更神奇的是,這些抽搐並非完全隨機,而是大約每550天就會來一次,幾乎像宇宙的「心跳」一樣有規律。
那為什麼會這樣?脈衝星磁場極其強大,比地球磁場高出數萬億倍。有天文學家猜測,類似於太陽黑子的周期性活躍,脈衝星也可能存在磁場周期,能量在周期變化中釋放,導致自轉速率變化。也有物理學家認為,中子星內部可能存在一種「超流體」狀態(接近絕對零度下的奇異物質),像液體一樣在恆星內部流動。當超流體突然改變方向或能量分布時,會影響整顆星體的自轉,導致「抽搐」現象。
脈衝星的「抽搐」現象給科學家打開了一扇探索極端宇宙物理的窗口。通過長期觀測這些變化,人類有望理解中子星內部最深層的結構,甚至揭示物質極端狀態下的全新物理規律。舉例來說,地球上實驗室根本無法模擬如此高密度和強磁場條件,只有通過觀測宇宙這些天然「極端實驗室」,我們才能獲得關於夸克、超流體、量子力學等領域的第一手線索。
(記者李思文綜合報導/責任編輯:林清)