宇宙中的“小绿人”

1934年，天体物理学家提出了中子星的概念，指出中子星可能产生于超新星的爆发。1939年，美国物理学家奥本海默（后来成为美国的“原子弹之父”和沃尔科夫通过计算建立了第一个中子星的模型。虽然早在30年代，中子星就作为假说而被提了出来，但是一直没有得到证实，人们也不曾观测到中子星。因为理论预言的中子星密度大大超出了人们的想象，当时的人们甚至还对这个假说抱怀疑的态度。直到1967年，英国科学家休伊什的学生贝尔首先发现了脉冲星。在对脉冲星的相关数据进行计算的时候，发现它的脉冲强度和频率只有像中子星那样体积小、密度大、质量大的星体才能达到。这样，中子星才真正由假说变成了事实。这是20世纪天文学上的一件大事。因此，脉冲星的发现被称为20世纪60年代的四大天文学发现之一。

具体的过程是这样的。1967年，贝尔偶然接收到一种奇怪的电波。这种电波每隔1～2秒发射一次，就像人的脉搏一样，人们曾一度把它当成是宇宙中的“小绿人”的呼叫。后来，贝尔和休伊什弄清了这种奇怪的电波，它来自一个前所未知的特殊恒星，即脉冲星。中子星一边自转一边发射像电子束一样的电脉冲。该电脉冲像灯塔发出的光一样，以一定的时间间隔掠过地球。当它正好掠过地球时，我们就可以测定它的有关数值。脉冲星是高速自转的中子星，但并不是所有的中子星的脉冲都能被地球上的人接收到。因为当中子星的辐射束不扫过地球时，我们就接收不到脉冲信号。

脉冲星的发现不仅验证了30年代理论工作者的预言，也大大开拓了天文学家的视野，大大深入了对恒星演化理论的研究，为此，休伊什获得1974年度诺贝尔物理学奖，但稍有遗憾的是，贝尔的工作被忽视了。

中子星的温度高得惊人。表面温度可达到1000万摄氏度，中心还要高，可达到60亿摄氏度。与太阳相比，太阳表面温度只有6000摄氏度，中心温度约1500万摄氏度。因此，中子星的辐射非常强，可辐射X射线、γ射线和可见光，是太阳的100万倍。脉冲星在1秒钟内辐射的总能量若全部转化为电能，就够我们地球用上几十亿年。另外，脉冲星发出的无线电脉冲规律非常强，两个脉冲的间隔（即周期）十分稳定和精确，其精准的程度可与原子钟相媲美。

脉冲星的压力也大得惊人。地球中心的压力大约是300多万个大气压。脉冲星的中心压力可达10000亿亿亿个大气压，比地心压力强30万亿亿倍，比太阳中心强3亿亿倍。

脉冲星的磁场特别强。在地球上，地球磁极的磁场强度最大也只有0.7高斯。太阳黑子的磁场算是强得不得了，一般1000～4000高斯。脉冲星表面极区的磁场强度就高达10000亿高斯，甚至达到20万亿高斯。

由此可见，中子星的性质非常独特，是在地球实验室中永远也无法达到的。据估计，银河系内中子星的总数至少应该在20万颗以上。

在恒星晚年爆发的超新星之中，当电子被压入原子核，与质子结合成为中子。这使原子核互相排斥的电磁力消失后，恒星成为一团密集的中子。这样的恒星被称为中子星。形成中子星的质量要求是塌缩的内核质量超过1.44倍太阳的质量，小于3.2倍太阳的质量。

中子星极其致密。由于恒星大部分角动量仍未丧失，它们的自转会极快，有些甚至达到每秒钟600转。恒星的辐射会被磁场局限在磁轴附近，而随恒星旋转。如果磁轴在自转中会对准地球，那么在地球上每次自转过程中都可能观测到一次恒星的辐射。这就是中子星被称为脉冲星的缘由，也是最早被发现的中子星。

对于大质量恒星，当它们走向死亡时可能有两种不同的结局：中子星和黑洞。

恒星演化到末期，发生超新星爆炸之后形成中子星。当质量未达到可形成黑洞的恒星，在生命终结时会形成由中子构成的恒星——中子星。

中子星

中子星是处于演化后期的恒星，能形成中子星的恒星，它的质量要更大。但中子星与白矮星的区别，不只是生成它们的恒星质量不同。在中子星里，由于密度特别大，引力也特别得大。如此大的引力作用在星体物质上形成巨大的“压力”，这样大的压强甚至能把电子压缩进原子核中，与质子结合成中子，使恒星变得仅由中子组成。中子星的质量非常大，以至于光线通过中子星的时候都会被改变路径。一颗典型的中子星质量为太阳质量的1.35～2.1倍，半径则在10～20千米（质量越大半径收缩得越小），也就是太阳半径的1/70000～1/30000。