《中子星自傳之謎》閱讀答案

2021-02-27 閱讀答案

　　科學家告訴我們，地球現在每天有24小時，而在遠古的時候，地球上的一天比現在要短，大約只有20個小時左右。即使回到遠古的地球，我們也不會感到有太大的不適。可是宇宙中卻有一種星體，在它的上面，一天只有1秒鐘！如果有人在那上面生活，恐怕都會發瘋。

　　這種星體就是幾十年前才被天文學家發現的中子星。中子星的密度極高，一湯匙中子星物質的質量可達10億噸。它們的外部是一層富含鐵的殼層，內部是呈流體形式存在的中子海洋。這種奇異的天體來自超新星爆發，恒星的外殼爆炸破碎后被拋向太空，其他的大量物質向中央坍縮，形成了高溫致密的中子核。這就是神秘的中子星的來歷。

　　中子星自轉速度極快，大多數的自轉周期在1秒左右，最快的一顆甚至能達到1.6毫秒轉一周。它們還擁有強大的磁場，從磁極不斷地釋放出成束的電磁輻射，而且磁極的方向并不和自轉軸重合。中子星釋放電磁波時，像一個燈塔一樣向宇宙空間掃射著光束，方向合適的話，隔一段時間就會發射到我們這個方向一個信號，這就是天文學家所觀察到的有規律的無線電信號。

　　然而，中子星為何自轉速度如此之快？這個問題讓天文學家難以解釋。

　　以前天文學家給出的解釋是星體角動量守恒的需要。中子星旋轉的角動量是從它的前身——恒星的旋轉那里繼承下來的。由于恒星坍縮成中子星后體積減小，因此自轉速度就會增加。這個道理跟芭蕾舞演員的舞蹈類似。當一個體態輕盈的.舞者腳尖點地旋轉的時候，如果她收回原本伸展開的雙臂，旋轉的半徑減小了，她的旋轉速度就會變快。

　　但是人們很快就發現了問題，應用角動量守恒的理論只能解釋那些自轉速度非常快的中子星，一旦研究那些轉速中等的中子星時，理論偏差就會出現。難道中子星的旋轉并不是完全來自于恒星臨終前的饋贈嗎？

　　為了解開這一謎團，最近，美國科學家在超級計算機上進行了三維立體模擬，對中子星旋轉的起因給出了最新的解釋。他們發現，導致中子星快速自轉的“始作俑者”并不是先前恒星的角動量殘余，而是恒星發生超新星爆炸時產生的震蕩波。這種震蕩波極不穩定，并且產生了兩種情況的旋流，一個旋流在外部，流向震蕩波的下方，另一個旋流在恒星內部，流向相反，并引起了中子核的旋轉。兩種旋流的力量綜合在一起，最終導致了中子星以一定的速度自轉。這個計算機模擬為揭開中子星的旋轉之謎提供了新的思路。

　　旋轉的燈塔雖然沒有帶來外星人的訊息，但卻把人類探索宇宙的道路照得更遠，總有一天人類能對宇宙深處的中子星了如指掌。（選自《大科技·科學之謎》2007年第5期）

　　1.從整體看，全文重點說明了哪兩個問題？

　　2.對于中子星自轉速度如此之快的兩種解釋分別是什么？它們碰到的難題或研究的意義分別是什么？

　　3.用簡潔的語言，為本文擬制一個恰當的標題。

　　參考答案：

　　1.中子星的來歷和自轉周期；中子星自轉速度快的原因。

　　2.兩種解釋：星體角動量守恒的需要；恒星發生超新星爆炸時產生的震蕩波。難題或意義：解釋速度中等的中子星時會出現理論偏差；為揭開中子星的旋轉之謎提供了新的思路。

　　3.示例：一天只有一秒；中子星自傳之謎；中子星——一天只有一秒。