第9部分(1 / 4)

小說:黑洞 作者:蒂帆

子核對電子的捕獲而產生的,中做子帶走超新星的絕大部分能量,中微子光度與1億個星系在1秒鐘釋放的光學能量相等。這個神話般的影象相當於地球表面上,或者我們的面板表面上,每平方厘米有1000億個中做子穿過。

2月23日,超新星在光學波段出現之前將近22個小時,日本神岡一座礦井底部的水探測器在來自SN1987A的反中做子爆發的衝擊下在11秒鐘裡閃爍了11次。這個結果由神岡研究組在連續苦幹15天分析資料後宣佈。稍後,一個美國小組也宣佈了類似的結果:與日本的探測同一時間,克雷夫蘭一座礦井深處的探測器也閃爍了8次。如果是南半球接收到超新星的光,那麼正是北半球探測到它的中微子。一共才19個,收穫雖然微小,卻有著重大意義:不僅證實了SN1987A不是第~類超新星(雙星系統中白矮星的爆發不發射中做子),而且開創了一個不只是光而且中做子也能在太陽以外的恆星探測到的新時代。

再回到光度曲線上來,它在最初幾天的異常幾個月後消失了:光度是鑽56的放射性衰變所特有的指數衰減。這是理論模型的又~個勝利,因為這種元素正是大質量恆星爆炸核合成的主要產物。最初的異常可以透過追溯母體星的特殊性質來解釋,它在爆發前是藍的而不是紅的。由於氦燃燒後的極度膨脹,聖都立克69202可能已經是一顆紅超巨星,但由於吹了1萬年的強大恆星風,其外殼已失去,這使它縮減為一個小尺度(功倍於太陽直徑而不是500倍)的明亮藍星。隨著後來的日子裡新資料的到達,理論家也忙於修改模型,以期與觀測相合。然而對我們來說,還有最重要的問題:爆發的殘骸是一箇中子星還是一個黑洞?二者都有可能,因為母星的質量大約是太陽的20倍。四年來各種探測器都瞄準著爆發位置以搜尋中子星的痕跡(黑洞就“不那麼有吸引力”,因為它不給出任何可探測的訊號),除了幾次假警報外,這些努力迄今都沒有結果。這並不奇怪,殘骸仍然被掩蔽在爆發星雲的內層,但如果它是中子星,那麼或早或遲,一旦最後~層面紗稀簿到能透光,它的面目就會顯露出來。幾年後,或者幾十年後,來自中子星極熱表面的X射線就會出現。我們或許能探究一個射電脈衝星嬰兒的誕生,如果它的射電束正巧能掃過地球(見第7章),我們就可以合理地期望~個間接訊號,例如膨脹的星雲被中心脈衝星加熱。無論發生的是什麼,麥哲倫雲超新星將成為本世紀最重大的天文事件之一。第七章 脈衝星

科學是由理論和實驗(對天文學來說是觀測)來建立的,二者相互映照,時而這個領先,時而那個獲勝。中子星是理論預言領先於觀測發現的最美妙事例之一。

傑姆斯·查德威克(James Chadwick)爵士1932年在實驗室裡發現中於並獲得1935年的諾貝爾獎。據說著名的俄國物理學家列夫·朗道(Lev Landau)和他的小組在發現中子後馬上預測存在一種完全由中子組成的星,不幸的是,朗道沒有立即發表自己的預測。兩年後,兩位密切注意粒子物理學發展的美國天體物理學家摘取了果實。由與白矮星類比而受到啟發(拉爾夫·富勒提出白矮星是以電子簡併壓來支撐自身重量),弗里茲·茲維基和瓦爾特·巴德建議,中子能產生一種簡併壓,並能支援質量超過錢德拉塞卡極限的恆星殘骸。他們倆對1054年超新星的遺蹟蟹狀星雲很有興趣,星雲中心有一個萎縮的天體,但不是白矮星。

第二次世界大戰爆發前不久,羅伯特·奧本海默(RobertOPPenheimer,後來的原子彈之父)和沃爾科夫(G·VolkofD提出了一種嚴格意義上的中子星理論。他們特別證明,對於質量與太陽相當的恆星,簡併中子的流體靜力學平衡是可以實現的。

他們的工作被天文界客氣地置之一旁。卡米爾·弗拉馬里昂(CammeNammaho…著名的《普通天文學》於1955年出版,在這本(首先激起我對天文學的熱愛的)書中,僅有幾行字提到茲維基的革命性理論,並說“這是些不可能由觀測檢驗的含糊思想”。觀測檢驗不得不再等待12年。

空中燈塔

我在這兒搞一項新技術來拿博士學位,可一幫傻乎乎的小綠人卻選擇了我的天線和我的頻率未同我們通訊。

——喬絲琳·貝爾(Jocelyn Bell)

1967年,劍橋大學一名年輕研究生喬絲琳·貝爾,從她的導師安託尼·休伊斯(Antnony Hewish)那裡接受了一項任務

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