来世也辉煌
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白矮星、中子星和恒星级黑洞，是由不同质量的主序星消亡后“转世”而来的，但它们的性质特点与它们的“前世”迥然不同。
让我们先来认识白矮星，它是在红巨星消亡中“转世”的。第一颗被发现的白矮星是天狼星的伴星。1834年，天文学家弗・贝塞尔在观察天空中最亮的天狼星时，发现它有周期性的扰动，表明它有一颗伴星，质量与太阳相当，但却看不到。直到1864年才被阿・克拉克找到，它的亮度只有天狼星的万分之一。1917年，瓦・亚当斯拍摄了它的光谱，发现它很白，不是原来预期的红色，表面温度在8000K以上，比太阳的表面温度高10多倍。以后陆续发现许多白矮星。在银河系中，白矮星的数量应占恒星总数的10%还多，达100多亿颗，已记录到的只 有几千颗。
白矮星的质量越大，直径越小。但质量的上限是1.4倍太阳质量。因此，它的直径一般只有几千千米，约像地球那么大，但密度却达到800千克／厘米3，比地球上密度最高的金属金和铂高40000倍。法国科学家卢米涅有一个形象的比拟，白矮星的密度相当于把埃菲尔铁塔压缩到30厘米3的体积内。由于尺度很小，所以显得很暗淡，只有用望远镜才能看得到。
新形成的白矮星，其内部温度达1亿K，由于没有热核反应提供新的能量，因发出辐射而不断降低温度，经过几十亿年的冷却，到老年时降为几百万度。白矮星到停止辐射时，将变成一颗完全看不见的黑矮星，它是一颗巨大的晶体，硬度比钻石大得多。从恒星诞生到死亡和从白矮星诞生到死亡，其时间超过宇宙目前的年龄，因此，宇宙中还没有一颗黑矮星形成。
有的白矮星也可以再度辉煌，那就是双星系统中的白矮星。由于它的巨大引力，会吞食还没有成为白矮星的伴星的物质，特别是在伴星成为红巨星时。由于双星轨道运动的离心力，被吸过来的物质不会直接落到白矮星上，而是形成一个环绕白矮星的扁平圆盘，叫吸积盘。随后到达吸积盘的物质，由于剧烈碰撞而造成局部的强烈加热，形成像恒星那样发亮的亮斑。这样的亮斑是白矮星存在的间接证据。
如果是高度磁化的双星系统中的白矮星，则不会形成吸积盘。被吸过来的物质沿磁力线落向磁极，因碰撞而发出可见光、紫外线甚至x射线，使白矮星不定期地闪烁变亮，这被称为激变变量。
双星系统中的白矮星，当表面物质积累到一定程度时，会引起氢核的聚合反应。这叫外层爆发，使白矮星在几个星期内耀眼夺目。这被看作是一颗新星。有的新星在几个月后还会再次爆发。天鹅座1975新星是迄今观测到的最亮的新星之一，它曾经在3天之内亮度达到太阳亮度的100万倍。
现在再来认识中子星，它是在红超巨星消亡时“转世”的。它的表面温度虽然高达1000万K，但直径很小，只有约30千米，比白矮星还暗淡得多，在几光年之外就无法被看到。中子星的密度与原子核一样大，达1014克／厘米3，相当于一个针眼里有100万吨物质。
中子星继承了红超巨星的角动量和磁场。根据角动量守恒定律，由于中子星的半径较红超巨星的半径极大地缩小了，因而旋转速度极大地提高了，就像冰上运动员收拢手臂后旋转速度加快一样。同时，由于磁力线像是冻结在恒星的物质上，与星体一起旋转。当红超巨星坍缩为中子星时，磁力线就被挤缩在中子星上，磁场强度极大地增强了，达万亿高斯，是白矮星的1万倍，是人工最强磁场的3千多万倍，是太阳和地球磁场的1万亿倍。这样，高速旋转的中子星就是一台发电机。旋转速度1转／秒的中子星，可产生1016伏特的电压，而有的中子星旋转速度高达660转／秒。
中子星的强大电力能，可使其上的带电粒子克服巨大的引力而加速释放出来，这些粒子立即产生高能g射线，但它们却被强大的磁场俘获，并转变成正、负电子对。正、负电子对湮灭时又产生新的g射线，这些g射线随后又产生新的正、反电子对。这样循环翻番，直到形成强大的g射线流逃离中子星的磁场为止。从探测仪器中可以听到这种g射线流的沙沙声。
中子星的旋转要损耗能量，旋转速度会逐渐减慢。当减慢到一定数值后，脉冲式的辐射就停止了，一颗中子星熄灭了。中子星的辐射寿命一般只有几百万年。两颗相互绕转的中子星会产生强大的引力辐射(引力波)，同时因能量损失而轨道衰减，3亿年后将相互碰撞，产生最后的辉煌――引力辐射爆发。
中子星的内部情况还在猜测之中，因为中子星的高温、高密度、高压强和强磁场，目前在实验室中还无法进行模拟研究。
目前已探测到几百颗中子星，其中有十几颗是相互绕转的双星中子星。据估计，银河系可能有几万颗中子星。不过，已发现的中子星绝大多数不在超新星遗迹中；同时，绝大多数超新星遗迹中又没有中子星。这是为什么，读者可以思考。
与白矮星有质量极限一样，中子星也有质量极限，其计算值为3.2倍太阳质量。因此，质量更大的主序星消亡时，“转世”出来的将是一个黑洞。关于黑洞，需要更多的笔墨来描述。我们留待下一期从容介绍。（李龙臣）