有一种天体，它的密度令人难以置信地高，一勺子这样的物质能重达数十亿吨。对于许多人来说，这种天体的存在似乎是难以置信的。于是，人们便怀疑科学家们是不是在胡说八道，怎么会有如此之重的星球呢？
但事实是，科学家们不仅在理论上证明了这类天体的存在，而且实际上已经观测到了它们，并且不止一颗。
虽然中子星的体积通常很小，距离我们又遥远，以至于即使是最强大的望远镜也无法直接看见它们，那么科学家是如何确信它们的存在的呢？
千万不要低估了天文学家的智商，他们可是一群非常聪明的人，可能比我们想象的还要聪明。中子星具有一些显著的特性，比如巨大的引力、极高的温度、强大的磁场和辐射能力，它能够发出强烈的射电波。
此外，中子星还能够以极快的速度旋转，最快的中子星每分钟可以旋转超过2000圈。在旋转过程中，它们会释放出高能量的射线。随着中子星的旋转，这些高能射线如同灯塔般扫过宇宙空间，当它们扫过地球时，就有可能被射电望远镜捕捉到。
实际上，中子星这类特殊的天体，早已在爱因斯坦的相对论中被理论预见了。在极端的引力作用下，天体会被压缩到非常密集的状态，从而形成诸如白矮星、中子星甚至黑洞这样的特殊天体。
如果一颗恒星的质量小于太阳质量的8倍，在它的生命周期晚期，它会膨胀成一个红巨星。之后，它的外壳会与核心分离，外壳物质散失在太空中，而密集的核心则会坍塌成一个白矮星，质量在0.6到1.44倍太阳质量之间。如果超过了1.44倍太阳质量，白矮星会继续向内坍塌。
所以，1.44倍太阳质量就是白矮星的质量上限，也叫做“钱德拉塞卡极限”。我们的太阳在生命结束时，就会变成一颗白矮星。
白矮星的密度实际上也是很大的，每立方厘米的物质质量可以达到几千万吨。白矮星不能继续向内坍塌，是因为电子简并压的作用，它与白矮星自身的引力达到了平衡。
电子简并压的原理是泡利不相容原理，它说的是两个粒子不能处于同一个量子态。如果两个粒子，比如电子，在外力作用下不得不处于同一个量子态，就会产生巨大的斥力，这就是电子简并压。
这就好比你喜欢一个人独处，而我硬要闯进你的私人空间，你会强烈地排斥我，这种力量就像是电子简并压。
简单来说，白矮星内部的物质虽然不是我们现在所见的任何元素，但它还能保持原子的基本稳定形态，电子还没有被压缩到原子核中。
然而，如果白矮星的质量超过了1.44倍太阳质量，电子简并压就无法维持平衡了，白矮星会继续向内坍塌，最终变成中子星。
这就是说，1.44倍太阳质量是中子星质量的下限，但它也有上限，这个上限是3.2倍太阳质量，叫做奥本海默极限。超过这个极限，中子星会继续向内坍塌，最终形成黑洞。
中子星，顾名思义，它是由中子构成的天体。它依靠比电子简并压更强大的中子简并压与自身的引力相抗衡，保持稳定。
通常情况下，我们看到的物质之所以能保持稳定，是依靠电磁力与引力相抗衡，从而保持稳定的，这是由原子和分子构成的物质。而依靠简并压与引力相抗衡的物质，已经不再是我们通常意义上的物质，比如白矮星和中子星的物质。
中子星完全是由密集的中子构成的，就像一个巨大的原子核，但它的密度却比原子核更大，这意味着中子星比原子核更密集。
原子核的密度大约是每立方厘米1亿吨，这已经很惊人了，而中子星的密度可以超过每立方厘米10亿吨，中子星的物质形态是我们前所未见的。
不过，中子星并不是最可怕的天体，理论上还有更可怕的存在：夸克星。
刚才提到，中子简并压是比电子简并压更强大的一种力，中子星就是靠它来与自身的引力保持平衡的。但实际上，还有一种比中子简并压更强大的力，那就是夸克简并压。
如果宇宙中真的存在夸克星，那它的密度将比中子星更大，可能大上亿倍。但到目前为止，科学家们还没有找到夸克星存在的证据。
通常我们认为，奥本海默极限就是中子星的上限，超过这个极限，中子星就会坍塌成黑洞，所有的物质都会被压缩到一个无限小的奇点。
黑洞是一种比中子星更奇异的天体，现有的所有自然法则都无法解释它。不过在2019年，天文学家们终于拍摄到了黑洞的照片，这不仅证实了广义相对论的预言，也为我们打开了了解宇宙中这类神秘天体的大门。
而对于中子星的发现，则要早得多。1967年，天文学家们接收到了来自宇宙的奇怪电波，就像人类的心跳一样有规律。后来，英国天文学家休伊什弄清楚了这种电波其实是某种天体发出的，并将其命名为脉冲星，也就是中子星旋转时发出的脉冲，当它们扫过地球时，我们就能观测到它们。
正因为这项发现，休伊什在1974年获得了诺贝尔奖。
这表明，中子星是真实存在的，而且已经被人类所认识。
目前，人类已经发现了成千上万颗中子星，它们的存在对人类探索和理解宇宙起着至关重要的作用。尤其是脉冲星，它有着极其稳定且有规律的脉冲信号，就像茫茫宇宙中的灯塔，将来甚至可能成为人类星际旅行中的导航工具，就像我们现在使用的GPS那样！
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