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中子星简介 中子星（neutron star）是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，可能成为的少数终点之一，质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体，其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。 绝大多数的脉冲星都是中子星，但中子星不一定是脉冲星，有脉冲才算是脉冲星。  中子星的形成 中子星是除黑洞外密度最大的星体（根据最新的假说，在中子星和黑洞之间加入一种理论上的星体：夸克星），同黑洞一样是20世纪激动人心的重大发现，为人类探索自然开辟了新的领域，而且对现代物理学的发展产生了深远影响，成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。中子星的密度为每立方厘米8×10的13次方克至2×10的15次方克之间也就是每立方厘米的质量为8千万到20亿吨之巨！此密度也就是原子核的密度，是水的密度的一百万亿倍。对比起白矮星的几十吨/立方厘米，后者似乎又不值一提了。如果把地球压缩成这样，地球的直径将只有22米!事实上，中子星的密度是如此之大，半径十公里的中子星的质量就与太阳的质量相当了。   双中子星系统是由两颗双星系统形成后，两齿互相围绕中子星旋转，但是中子星的密度巨大，且其具有很强的磁场，在其磁极上，我们可以观测到非常规律的电脉冲，我们把这种类型的中子星称为脉冲星。中子星在旋转过程中，由于表面不完全规则而会辐射引力波。在时间内，电磁波和引力波的能量向外辐射，造成损失，并最终导致了双中子星系统的合并，也就是GW17087事件。检测到中子星合并是人类天体物理学的一个划时代的发现: 一、中子星碰撞是引力波的检测第五次中最强的一个，和前四次不同的是，检测到这种引力波，它是能“听”到的引力波，也是引力波对应的电磁铁人类第一次检测。其次，引力波与谱的结合是用来观测中子星合并的。这些观察也证实了理论家们的推测。中子星合并是宇宙中最重元素的来源。双中子星系统几乎没有自转，对于单个中子星来说，由于它的恒星角动量将集中在最核心的中子星上，所以单颗中子星的自转速度非常快，有百分之几可以达到光的速度。但中子 星在银河系中的双高梯度引力场是相互旋转，其速度大大减慢的，要合并两个的话，自转几乎可以忽略不计 。  二、中子星碰撞所产生的的引力波速度等于光的速度，这是广义爱因斯坦相对论的证明。因此我们直接探测引力波和电磁波所对映的信号，我们可以看到， 引力波和经过1亿3000万年后的光波相比，引力波在达到信号峰值时，会与电磁波信号合并，并且会在合并后1.7秒后到达地球，百分比误差仅为0.00000000000004%。理论上，这应该是完全一样的，这1.7秒的延迟据理论推测是由电磁波传播到中子星表面之间的延迟引起的。  解释宇宙中的神秘元素的起源，科学家可以预测轻元素的恒星和超新星让我们找到重元素的核反应起源，在大爆炸理论的起源，天文学家在超新星遗迹没有发现重元素，所以现在的话，相比铁元素的起源，这再次成为一个谜。但是核物理学家认为足够形成重元素的条件，就是要使所谓的R过程必须在高中子密度环境中进行。  --------中子星系统 引力波 引力波是 1916 年爱因斯坦建立广义相对论后的预言。极端天体物理过程中引力场急剧变化，产生时空扰动并向外传播，人们形象地称之为“时空涟漪”。自从 2015 年 9 月 14 日 LIGO 首先发现双黑洞并合产生的引力波事件（编号GW150914）以来，已经探测到 4 例引力波事件，包括前不久 LIGO 和 Virgo 联合探测------GW170814。  引力波的直接探测刚刚获得了 2017 年度诺贝尔物理学奖。探测引力波电磁对应体对研究引力波事件、宇宙学以及基础物理具有不可替代的决定性作用，因此，人们普遍认为这次同时发现 GW170817 及其的电磁辐射是引力波研究的一个崭新的里程碑。  通过对中子星合并事件（引力波产生条件之一）的观测，可以得到以下信息突破点： 1.引力波的传播速度等于光的速度。 2.人类首次探测到与电磁波相对应的引力波 。 3.确定了相应的重元素来源。  最新进展的最令人兴奋的部分是引力波天文学本身正处于起步阶段，未来将有广阔的想象力，使我们能够自由探索。 编辑 李佳乐 审核 赵莹莹  |
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