宇宙磁體中的萬(wàn)磁“魔獸”

黃增強(qiáng)

浩瀚的宇宙中存在各種各樣怪異的天體，有些天體的磁力無(wú)比強(qiáng)大。20世紀(jì)70年代末期，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了一顆可怕的天體，它的可怕之處不亞于黑洞和中子星。這顆天體被稱(chēng)為宇宙磁體中的萬(wàn)磁“魔獸”。

說(shuō)到磁星，我們先來(lái)了解一下中子星。中子星是除了黑洞之外密度最大的星體，可以分成普通中子星、脈沖星和磁星。中子星的體積一般非常小，半徑只有1萬(wàn)米，但是它的質(zhì)量比太陽(yáng)的質(zhì)量大得多，至少是太陽(yáng)的10～29倍。換算下來(lái)，中子星的密度極其驚人，可以達(dá)到1億千克每立方厘米。

磁星是一種致密的天體，它擁有極強(qiáng)的磁場(chǎng)，可以產(chǎn)生星震現(xiàn)象，通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的衰減就能夠源源不斷地釋放出高能量的電磁輻射。這種輻射以X射線、伽馬射線為主。

磁星的直徑約為 2萬(wàn)米，質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的1.4倍，它們是由質(zhì)量為太陽(yáng)10～25倍的恒星坍縮形成的。大型的恒星在經(jīng)歷了超新星爆發(fā)后，會(huì)迅速坍縮，成為一顆新的中子星，而且磁場(chǎng)也得到極大增強(qiáng)，強(qiáng)度一般可以達(dá)到1億特斯拉，在某些特殊情況下甚至能夠達(dá)到1 000億特斯拉。據(jù)科學(xué)家對(duì)磁星旋轉(zhuǎn)周期演化的測(cè)量推斷，它具有1 015高斯量級(jí)的偶極磁場(chǎng)，比一般的中子星強(qiáng)1 000倍。

當(dāng)然，并不是所有的超新星爆發(fā)都會(huì)成為磁星。一顆恒星要想演變成磁星，需要一定的條件，即在演變成超新星前，它們需擁有強(qiáng)大磁場(chǎng)及高自轉(zhuǎn)速度。磁星與其他中子星的旋轉(zhuǎn)速度相比，中子星每秒旋轉(zhuǎn)1～10次，而磁星的自轉(zhuǎn)較慢，每2～10秒才旋轉(zhuǎn)1次。據(jù)科學(xué)家估算，每10顆超新星爆發(fā)中，只有1顆能變成磁星，其他9顆只能變成常見(jiàn)的中子星或脈沖星。

磁星理論是科學(xué)家羅伯特·鄧肯和克里斯托弗·湯普森首先提出的。人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的第一顆磁星，編號(hào)為“SGR 0525-66”，位于大麥哲倫云，它是在1979年被發(fā)現(xiàn)的，距離地球?yàn)?6萬(wàn)光年。距離地球最近的磁星編號(hào)為“1E 1048.1-5937”，位于船底座，距離地球9 000光年。

磁星之所以被稱(chēng)為萬(wàn)磁“魔獸”，是因?yàn)樗帕Τ瑥?qiáng)，達(dá)到千萬(wàn)億高斯。而磁星強(qiáng)大的磁場(chǎng)導(dǎo)致表面被加熱，使得磁星表面破裂出幾微米的裂縫造成星震。發(fā)生星震后，磁星會(huì)把內(nèi)部能量快速釋放出來(lái)，能量被釋放后，磁量的自轉(zhuǎn)速度和磁場(chǎng)也會(huì)變慢變?nèi)?。磁星由于輸出了極高的能量，因而在它形成1萬(wàn)年后，磁場(chǎng)就會(huì)不斷衰減，它的壽命就結(jié)束了，由磁星轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶有腔蛎}沖星。

科學(xué)家計(jì)算，如果1顆磁星靜靜地存在于銀河系附近，對(duì)我們來(lái)說(shuō)不會(huì)帶來(lái)什么影響，可當(dāng)它處于地球和月球之間時(shí)，就會(huì)讓地球上所有的磁卡全部失效。當(dāng)一顆磁星距離地球1 000千米時(shí)，地球上生物的電場(chǎng)會(huì)被擾亂，構(gòu)成人類(lèi)的原子會(huì)被拉伸變形，從而瓦解人類(lèi)的分子結(jié)構(gòu)，人類(lèi)的身體會(huì)瞬間化為齏粉。不僅如此，1顆磁星存在于1 000千米的范圍內(nèi)，它會(huì)毀掉地球的臭氧層，還會(huì)毀滅我們所知的所有生命，甚至方圓10光年的范圍都將成為生命的禁區(qū)。

磁星的危害和可怕之處遠(yuǎn)不止于此。根據(jù)科學(xué)家的觀測(cè)和研究，磁星還可以將光子劈碎，讓1個(gè)光子分裂成2個(gè)，甚至能夠讓光速變慢，或者干脆將光禁錮在它的體內(nèi)，直至磁星的外殼破裂發(fā)生星震，迫使光只能從它的兩極發(fā)射出來(lái)。這一過(guò)程將產(chǎn)生能量異?？植赖馁ゑR射線暴，它可以摧毀任何星球。2004年，科學(xué)家檢測(cè)到一顆來(lái)自銀河系外，距離地球50 000光年的磁星，它釋放的伽馬射線暴轟擊了地球大氣層，在短短的五分之一秒的時(shí)間內(nèi)，釋放的能量比太陽(yáng)250 000年間釋放的總能量還要多。這顆磁星由于距離地球較遠(yuǎn)，所以此次爆發(fā)沒(méi)有對(duì)地球構(gòu)成威脅。

磁星雖然是宇宙中最神秘的“怪異天體”，密度驚人，磁力無(wú)比，具有超強(qiáng)的破壞力，會(huì)給地球和人類(lèi)帶來(lái)危害和影響。但幸運(yùn)的是，我們發(fā)現(xiàn)的磁星并不多，截止到2020年，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)并已經(jīng)確認(rèn)的磁星只有24顆，特別是地球附近的磁星非常少。磁星普遍存在于遙遠(yuǎn)的宇宙深處，它們的爆發(fā)不會(huì)對(duì)地球和人類(lèi)構(gòu)成什么威脅，而且大部分磁星的壽命很短，一般活不過(guò)1萬(wàn)年。

未來(lái)，科學(xué)家還將持續(xù)觀測(cè)磁星，從科學(xué)研究中找到更多解決磁星帶給我們的危害和影響的答案。