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每秒鐘轉1122圈,比地球自轉快1億倍,中子星的自轉超光速了?
2023/04/22

光速

光速能夠被超越嗎?光速不能被超越,大家都這麼說!難道就沒有例外嗎?歐洲空間局的科學家曾經發現了一顆轉速極快的中子星,這顆中子星一秒鐘就能旋轉1122圈,比地球的自轉速度快了1億倍。這顆中子星是迄今為止發現的轉速最快的中子星。它的自轉速度是多少呢?有沒有超過光速呢?為了更好地理解這顆中子星的轉速,我們從地球的自轉開始來聊一聊宇宙中一些星球的自轉速度,逐漸加速,以免提速過快造成「暈球」!

地球的自轉有多快?

地球的自轉

宇宙中的星球都有自轉。地球也不例外。地球圍繞著地軸轉動,每23小時56分4秒(86164秒)轉一圈。此外,我們知道地球的赤道周長為40075公里。這樣我們很容易地計算出,地球在赤道上的自轉線速度為465米/秒,或者1674公里/小時。地球在赤道上的自轉速度幾乎是民航飛機速度的2倍。真沒想到,地球轉得還挺快的嘛!

太陽的自轉速度

太陽的自轉

太陽是太陽系中最大的天體。它的平均直徑為1392000公里。在赤道處,太陽的自轉周期是25.4天。由此我們可以得出,太陽在赤道處的自轉速度大約為2公里/秒,即7200公里/小時。太陽的自轉速度比地球快,但相對于太陽龐大的身軀來講,它的自轉速度算是慢騰騰的了。

太陽系中自轉最快的天體

木星

木星是太陽系中最大的行星,它的體積是地球的1300多倍。別看木星這麼大,它可是個靈活的大胖子。木星自轉周期是9小時55分30秒(35730秒)。木星的赤道周長約為45萬公里。因此,木星在赤道上的自轉速度為12.6公里/秒,或者45340公里/小時。木星是太陽系中自轉速度最快的天體。它的自轉速度是地球的27倍。

自轉速度最快的恒星

VFTS 102

在距離地球16萬光年的大麥哲倫星系的蜘蛛星云中有一顆恒星,是迄今為止發現的自轉速度最快的恒星。這顆恒星的名字叫做VFTS 102。它在赤道處的自轉速度達到了600公里/秒,即時速216萬公里。這顆恒星的自轉速度是太陽的300倍。恒星高速旋轉產生的離心力已經把它甩成了扁球體 。科學家認為,如果速度再大一些,它很可能就會把自己給甩碎了。

中子星的轉速

中子星

那宇宙中還有沒有比VFTS 102轉得更快的天體嗎?答案是肯定的。中子星和黑洞的自轉速度都是超過了恒星的。中子星是宇宙中除了黑洞以外密度最大的天體。一些品質大于10倍太陽品質的年老恒星在生命末期發生超新星爆炸后可能會形成中子星。

中子星的自轉速度非常的快。例如2007年,天文學家借助歐洲航天局的伽馬射線天文望遠鏡發現了一顆中子星,編號為J1739-285,也就是本文一開始提到的中子星。它是迄今為止發現的旋轉最快的中子星。它每秒鐘可以繞著自己的軸線旋轉1122圈。

中子星

這顆中子星的轉速快到了什麼程度呢?地球自轉一周需要23小時56分4秒,也就是86164秒。也就是說,地球自轉一圈,它就轉了大約一億圈。它的赤道自轉速度是多少呢?轉得這麼快是不是超過光速了呢?它在赤道上的自轉速度達到了3.5萬公里/秒。我們知道光在真空中的傳播速度約為30萬公里/秒。它的轉速約為光速的12%。顯然,它的轉速沒有超過光速呢!

中子星J1739-285每秒鐘能轉這麼多圈怎麼轉速還沒有超過光速呢?要是地球這麼能轉的話,它的自轉速度早就超過光速了。 原來中子星都是非常小的。這顆中子星的直徑只有10公里,赤道周長也就31公里。所以,即使這顆中子星每秒鐘能夠轉1122圈,它在赤道上的速度也沒有超過光速。

超新星爆炸

中子星為什麼會轉得這麼快呢?當一顆恒星發生超新星爆炸形成中子星之后,中子星保留了原來恒星的大部分角動量,但是半徑卻縮小到了十幾公里,這就導致了中子星轉速的迅速增加。

黑洞

中子星的轉速高得讓我們驚訝,但是和黑洞比起來,它們還是慢了許多。科學家認為,黑洞的自轉速度能夠達到光速的22%,也就是每秒鐘6.6萬公里。不管是中子星還是黑洞,宇宙之中只要是有品質的物體,它們的速度是不可能達到光速的,超越光速就更別想了。

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