宇宙中有哪些开了挂的天体？ 第1页

那就来一场宇宙吉尼斯吧！

注：来自《回到2049》节目组

首先是自转最快的恒星。中子星诞生时通常每秒自转30-50周，但随着年龄的增长，强大的磁场会逐渐减慢它们的自转速度。在诞生数百万年后，可能每5-10秒才会旋转一周。当然了，与绝大多数的恒星与行星相比，这仍然是快的一b，但对中子星来说，这就比蜗牛还要慢了。

中子星

不过奇怪的是，某些中子星自转变慢的过程会发生逆转，尽管它们的年龄已经有数亿年甚至数十亿年，但却转得比以往任何时候都快。目前的纪录保持者是人马座的一颗中子星，名为PSR J1748-2446ad，每秒旋转速度高达716周，已经接近使其破裂的理论极限，简直是好嗨呦，感觉人生已经到达了巅峰。更奇怪的是，它和其他数十颗快速自转的中子星一样，不仅转动异常迅速，而且几乎从未变慢。据推测，十亿年之后，这哥们的自转速度可能还会在每秒500周以上。那么它为什么就能转得这么快呢？

PSRJ1748—2446ad

这是因为，这种中子星在诞生就与另一颗普通恒星组成了双星系统。如果它们足够接近的话，那么中子星极强的引力就会将伴星的表面气体剥离，并拉向自己的表面。当这些气体螺旋下坠并撞向中子星表面时，就会逐渐增加中子星的角动量，这就好比是老大爷玩陀螺，最终使中子星的自转越来越快，只要有足够的时间，一点点加速，就可以达到每秒钟数百周的转速。

下一个是跑的最快的恒星。这个恒星运动最快的记录也属于中子星。如果超新星以理想化的完美的球对称形式爆发的话，那么由于碎片均匀地射向各个方向，力相互抵消，此时的中子星就会静止在中央。

超新星爆发

不过，超新星爆发往往都是不对称的，恒星物质在某些方向上的速度要比别的方向更快，至于这一现象产生的原因为何，至今不明。由于超新星爆发的能量非常、特别以及极其的巨大，所以哪怕存在很微弱的不对称，在某个方向上速度较高的物质，就可以将新生的中子星以极高的速度反向抛射出去。

目前已知的跑得最快的中子星是PSR B2224+65，当然了，它也是跑得最快的恒星。这哥们位于仙王座，距地球6000光年。它的自转相当缓慢，每秒只有1.5周，不过它的高速运动倒是弥补了这一不足。如果我们对其距离的估计是准确的话，那么这颗脉冲星的空间运动速度高达令人难以置信的时速580万千米，达到了地球大气中音速的4700倍，是地球公转轨道速度的50倍。我们知道，太阳每秒运行274千米，时速就是98.6万千米，可见这哥们的速度也高达太阳的将近6倍。天文学家发现，在银河系中，某些恒星会被银河系中央的超大质量黑洞高速抛射出银河系，这就是所谓的“高速恒星”，但我们刚才说的这位中子星的速度，依然高达它们的两倍。算一下就知道了，这哥们从地球到月球，38万千米，它只需走4分钟。这哥们快到什么程度呢？它在穿越星际气体的过程中，产生了一个形如吉他的拱形激波云，真是风驰电掣，呼啸而过。

PSR B2224+65

接下来是最大的宇宙结构。

已知宇宙中最大的结构是武仙－北冕座长城，当然了，这并非真的是一面墙，而是一个由成千上万个星系所组成的大尺度纤维状结构，发现于2013年，延伸超过100亿光年，是可观测宇宙中已知最巨大的单一结构。 其最近的地方距离我们96亿光年，最远的地方距离我们105亿光年。这意味着，这个结构在100亿年前就已经存在了，那时宇宙才诞生大约38亿年左右。在早期的宇宙中，出现如此庞大且复杂的结构让天文学家困惑不已。迄今为止，天文学家对于这个巨大结构如何形成还不清楚。

武仙—北冕座长城（其实这张图我也看不懂）

仅次于武仙－北冕座长城是Sloan Great Wall“史隆长城”，同样的，它也是一个由星系所组成的大尺度纤维状结构，发现于2003年。史隆长城全长约14亿光年，纵贯长蛇座、六分仪座、狮子座和室女座，几乎跨越了全天的四分之一。史隆长城呈扭曲缠绕状，甚至被剖裂成两根长达几亿光年的卷须，最后在极远处重新汇合到一起。

史隆长城

下一个公转最快的行星。

在我们太阳系内，公转最快的行星是水星，公转周期仅为88天，但若放眼全宇宙，这个速度还是太磨叽了。2015年，由多国组成的国际太空研究小组，在距离太阳系484光年的地方发现了一个新的系外行星，并将起命名为HATS-6b，意思就是恒星HATS-6外的第二颗被发现的行星。这颗HATS-6属于一颗M型矮星，在宇宙中这是常见的恒星，但目前人们对其了解还十分有限，这是因为因为M型矮星较为暗淡，就比如说这个HATS-6，它的亮度仅为太阳的十二分之一。而这颗转得最快的行星HATS-6b，其公转周期仅为3.3天，这颗系外行星的体积接近木星，质量相当于土星，轨道距离恒星非常近，大约为0.04个天文单位，基本快贴上了，如此近的距离，就造就了它疯狂的公转速度，至于它为什么这么近，天文学家认为它的轨道曾经发生的迁移，而至于什么原因导致的迁移，那就不知道了。

HATS—6和HATS—6b（假想图）

除了刚才这哥们之外，HD 80606B这颗行星也不慢，公转周期为16个礼拜。HD 80606B是一颗木星那样的气态巨行星，它的质量是木星的数倍，轨道十分扁长，很像彗星的轨道，它最远时距离主恒星大约11亿千米，最近只有280万千米，也就是水星与太阳距离的1/13。在距离母星较远时，它的运行速度相对较慢，但是当其位于近星点时，会被强烈的加速，速度达到每小时85.1万千米，这个速度就和太阳绕银河系旋转的速度差不多了。另外，由于其轨道如此变态，所以这颗行星上的气候变化相当激烈，电脑模型预测，该行星在一小时内就可升温555°C，由于剧烈的热空气上升和冷空气下降，在这期间，会产生速度达到每秒4.8千米的超音速“冲击波风暴”，这个星球上的风就可以把我瞬间吹解体了。

最冷的天体。

宇宙中最冷的地方。在这一点上，我们人类可就完胜大自然了。众所周知，物理学所允许的最冷温度是绝对零度，即-273.15℃。目前在实验室中，科学家已经可以达到绝对零度之上不到十亿分之一度的温度，当然了，要达到这种难以置信的低温，需要复杂且昂贵的设备。大自然中虽然不能达到这样的极端低温，但其胜在不需要花钱，那么宇宙空间能达到多低的温度呢？

宇宙微波背景辐射

通常的答案是宇宙微波背景辐射，也就是宇宙大爆炸的余辉辐射。宇宙微波背景辐射的温度仅比绝对零度高2.73℃，所以只能将空间加热到绝对零度以上一两摄氏度。不过，宇宙中还有一处要比这个温度更低，这就是“旋镖星云”。

旋镖星云距离地球5000光年，尺度为2.1光年。这是一个原行星状星云，也就是一颗恒星在生命结束前一层层地释放出气体所形成的。创造旋镖星云的这颗垂死恒星有着极强的星风，在其生命最后的1500年里，它以近59万千米的时速将星风物质吹入太空。通过星风，它每秒钟流失的物质约达7亿亿吨。除了高速之外，星风还会在向外流动时快速膨胀，这种快速膨胀可导致温度急剧下降，从本质上说，这与给自行车胎打气使得轮胎升温的过程是相反的。

如此一来，就导致旋镖星云的气体达到了-272.1℃的极度深寒，这要比宇宙微波背景辐射还要低出1.05℃。总结一下就是，虽然向旋镖星云供能的中央星很热，但是高速的星风和快速膨胀联合起来，就形成了宇宙中自然产生的已知最冷的地方，甚至比极端寒冷的周围空间更冷。

旋镖星云

再介绍下未经观测到的开挂天体奇异星。

奇异星这个名字你可能没听到，但它还有一个我们很熟悉的名字，这便是“夸克星”。夸克星得名于构成它的粒子——夸克。夸克是目前已知的构成物质的最小成分，由于还从来没有人观测到这种星体，故得名“奇异星”。不过这并不妨碍科学家们在中子星中寻找它们的身影，天文学家认为，夸克星应该长得很像中子星，但要小得多，夸克星的理论密度高达水的2000万亿倍，可以说在整个宇宙中，除了黑洞那就是它了。而在理论上，它的中心也是一个无限密度的引力奇点。

中子星和夸克星

同中子星一样，夸克星也应该是一颗晚年大质量恒星坍缩的产物，在坍缩的过程中，这一恒星的原子中的电子可能会与质子结合，变成中子，并形成一种中子汤。如果压力再强一些的话，那么中子也会发生破裂，释放出组成它们的夸克，并渐渐摧毁临近的中子。天文学家预测，最短1秒钟，最长10分钟，整个星体就会转变成一颗夸克星。事情到此还没有结束，在转变过程中，爆发喷出的一团团夸克还会感染附近的中子星。根据某些模型的演算，鉴于宇宙137亿年的年龄，所有的中子星应该都已经发生了这样的转变。所以到目前为止，我们发现的几千颗中子星其实都应该是夸克星。当然了，这只是一种猜测，毕竟我们连夸克星存不存在还不知道。不过也有科学家认为，大自然会同时允许两种天体同时存在。那么夸克星到底存不存在呢？目前有一个嫌疑犯，这就是超新星SN 2006gy，这哥们也许已经被一颗夸克星所取代了。而要想最终确定，我们还需要准确地测量现今宇宙中的中子星质量，否则就无法证实夸克星的存在。我是很期待夸克星被发现的那一天，可以想见，到时候就又会有人问出这样的问题了：如果吃下一勺夸克星会怎样？

SN—2006gy（右）

再来一个磁场强度夸张的星体。

2009年，天文学家在矩尺座方向3万光年处发现了一颗星体，编号为SGR J1550-5418。这哥们在发狂般地喷发出X射线和γ射线，20分钟内就喷射100次，你看看这得什么体格。虽然次数多，但它一点儿也不虚，其喷发之强大，每一次喷发半秒钟，释放的能量就相当于太阳20年释放的能量，燃烧了周遭的气体和尘埃，实在是让人受不了。这颗愤怒的星球并不是很大，直径大约只有10公里，虽然小，但速度很快，它的自转速度达到了两秒一周。其磁场强度更是逆天，达到了中子星的1000倍，是宇宙中磁性最强的物体，表面磁场强度高达1000亿特斯拉，相比之下，太阳表面磁场强度只有0.3特斯拉，而地球那就只有50微特了。

磁星

那么它为什么会具有如此强大的磁场呢？天文学家认为，这是因为，它们在诞生之初时自转周期极短，仅有几毫秒这便诱发了一种强大的电磁效应，将磁场增强到了极致。那么又是什么导致了这哥们在2009年的暴怒呢？对此，天文学家提出了两种假设：一是构成其磁性层的粒子云突然受到了加速，释放出了一束束巨大的能量流。二是这颗磁星强大的磁场，使其自身钢铁般坚硬的表层发生了扭曲乃至破裂，造成了表面的喷发。究竟原因何在，我也不知道，只希望地球周围不要出现这种星际流氓。

就先这几个吧，有人看再更。

第一次过百赞，再更几个。

宇宙最低的密度——这边是“宇宙空洞”，几个世纪以来，科学家找到了很多巧妙的办法，在实验室中得到了越来越低的密度，创造了越来越稀薄的环境。以当前的技术，经过几个月的折腾，费老大劲了，可以得到每立方厘米只有500-1000个原子的气体密度。不吹毛求疵，可以说，以任何合理的标准来衡量，处在这种状态下的气体，都已经是近乎完美的真空了。但是在宇宙面前，人类的技术还是too simple了，宇宙可以毫不费力地提供远低于这一密度的真空。

我们知道，星系并不是在宇宙中均匀分布的，而是排列成宏伟壮观的网络，其中包含层状、纤维状和壳状等结构，星系就是以这样的形式汇集在一起，而星系之间的宇宙泡的泡壁就是大量恒星和星系的聚集区。但是宇宙泡的内部则虚空得难以想象，这些广袤的虚空通常宽达1亿多光年，除了一些孤零零的氢原子之外，则是空荡荡的一无所有。这就是所谓的“巨洞”。

宇宙之网之间是一个个巨洞

宇宙巨洞

这种巨洞的密度低得令人发指，通常仅为每立方米0.02个原子，也就是说，每立方千米也仅有2000万个原子。物质如此稀薄，即便是在一间屋子大小的空间中，我们也很难找到一颗原子。科学家曾做了这样一个形象的比喻，如果我们把一个保龄球碾碎成一颗颗原子，那么就不得不把它们散布到直径640多万千米，也就是128.7万亿立方千米的空间中，才能达到这种宇宙空洞的真空。近些年来，天文学家作了大量的宇宙巡天观测，现在我们已经知晓，事实上，这些巨大的空洞才是宇宙的主体，它们占据了宇宙体积的90%，而其他所有物质则都在它们的边缘，我们是典型的生存于宇宙的夹缝中，当然了，正所谓真空不空，空洞中依然存在着我们还难以理解的暗物质与暗能量。

明天起来再更

继续

宇宙中最低沉的音调

宇宙中已观测到的最低沉音调属于Abell 426星系团，由于其位于英仙座，所以也被称为英仙星系团，距离地球2.5亿光年。

英仙星系团

虽然我们不可能直接听到英仙星系团的音调，但我们可以看到它产生的压力波。弥散在这个星系团内的气体热的令人难以置信，温度超过了2770万摄氏度，在这种高温下，气体会发出亮光，以及大量高能的X射线。

2002年，天文学家利用钱德拉X射线天文台，对英仙星系团的高温气体发射的X射线拍摄了详细图像。在观测结果中，人们发现了一系列同心波纹，就好似石头激起的水波一般。天文学家指出，这些波纹对应于星系团内气体密度稍高于平均值的地方，而波纹之间则稍低于平均值。较高的密度意味着较高的压力，反之，较低的密度就意味着较低的压力，所以这种波是压力波，也就是巨大星系团中传播的低沉的巨型声波。

2002年，天文学家利用钱德拉X射线天文台，对英仙星系团的高温气体发射的X射线拍摄了详细图像。在观测结果中，人们发现了一系列同心波纹，就好似石头激起的水波一般。天文学家指出，这些波纹对应于星系团内气体密度稍高于平均值的地方，而波纹之间则稍低于平均值。较高的密度意味着较高的压力，反之，较低的密度就意味着较低的压力，所以这种波是压力波，也就是巨大星系团中传播的低沉的巨型声波。

来自钱德拉X射线天文台的照片

那么这种声音起源自何处呢？答案是星系团中央的超大质量黑洞。中央黑洞向两个相反的方向射出高速的物质喷流，也就是所谓的黑洞射流，射流以近似光速的速度，向外射出数百万光年的距离。正是这种双极射流从星系团中的热气体穿过时产生了压力。就像用水管向池塘中喷水一样，射流与星系团气体发生碰撞，产生了一系列泡沫，这些泡沫在射流的压力下逐渐膨胀，然后破裂，并向外漂流。当这些泡沫膨胀时，它们将周围的热气体往外排开，从而形成了在星系团中鸣响的压力波。

其实，要确定这种声音的音调并不难。在2770万摄氏度以上的气体中，音速约为每小时420万千米，波纹之间的间距约为36000光年。我们只需要简单地将波速除以波纹间距，就可以得出这种压力波的振动频率，也就是振动的音调。于是，天文学家得出的结论是，英仙星系团正在嗡鸣的是B降调。

不过，这种B降调与我们平日听到的任何音调都不同，这种声波的振动频率为每900万年才一次，这要比C调之上的B降调低上57个八度音阶，或者说，比人耳能够听见的最低音调还要低沉6000万亿倍，如果想弹出这么低的音调的话，我们就必须在钢琴键盘的左端再增加635个琴键。

宇宙最强大的电流

宇宙中最低沉的音调来自英仙星系团，而这个最强大的电流同样源自此处。虽然英仙星系团的黑洞射流产生了带有低沉音调的气体振动，但是星系团中的超大黑洞可不止一个，事实上，其他许多超大质量黑洞的射流，都可以畅通无阻地传播上百万光年，这些射流充满了高速的带电粒子，电流强度通常高达100亿亿安培，这是宇宙中观测到的最强大电流，其输出功率之高前所未闻，按照人类目前的用电量，每个这样的射流在1毫秒内，就可以提供超过全人类未来20万亿年的电力需求，对此，我只能握草了。

英仙星系团的中央

再来一个有意思的，权当看个乐呵了，最弱的引力。

宇宙中引力最强的地方，毋庸置疑是黑洞，没有东西可以逃脱，那么处于引力波谱的另一端又是什么呢？引力最弱能弱到什么程度呢？这么说可能不太严谨，毕竟引力是与质量相关的，质量越小引力自然就越弱，所以我们换个说法，那就是就目前已知的宇宙来说，两个依靠引力维持的互相旋转的天体或星系之间，哪一对拥有着最弱的拉力呢？

其实在宇宙中，许多小星系的引力都很弱。但是，如果两个低质量的星系同处于一片孤立的空间中的话，那么由于其运动不受较大星系的影响，便会以微弱的引力沿着脆弱的轨道相互环绕。

而在已知的许多小型的双星系对中，联系最微弱的一对是是几乎没人知道的SDSS J113342.7+482004.9与SDSS J113403.9+482837.4。这名字实在太复杂了，我们不妨叫他们贾先生与李小姐，这两口子位于大熊座，距地球1.39亿光年，其中每个星系的质量约是银河系的千分之一，如果它们可以再亮4万倍的话，才能被我们的肉眼勉强看到，而即使是在望远镜中，它们也是天空中相当不起眼的一对，就是是在深空天文图像中，也只不过是毫不起眼的模糊斑点。

但这两星系最令人惊讶之处，则在于它们彼此之间赖以束缚和相互绕转的微弱引力。贾先生是两者中较大的那一个，它用一个苹果从树上落下时的引力场强度的900万亿分之一，吸引住了37万光年远处的同伴。这个力会有多弱呢？如果这个力在宇宙真空中施加于一颗苹果之上的话，那么5万年后，我们才能看见苹果被加速到了每秒2.54厘米，还要等上400万年左右，它才能达到步行的速度。就靠着这样的力量，它们维持着脆弱的关系。

显而易见，依靠这种脆弱至极的引力，贾先生与李小姐互相绕转着共舞一圈需要多么漫长的时光。事实上，自这两个星系形成以来的数十亿年年间，它们可能刚刚走过第一圈轨道的五分之一。而且，它们很可能根本无法走完这圈轨道，因为它们之间的联系如此之弱，等同于名存实亡，迟早会有某个星系闯入它们的周围，以更强大的引力与魅力，将它们捕入自己的轨道，将它们脆弱的联系彻底破坏拆散。

说了这么多关于量度宇宙极端性质的数字，看起来似乎很难理解，但细究之下我们就会发现，宇宙的极端性质不仅是可以理解的，而且是解释宇宙一个又一个谜团所必需的关键钥匙。很多时候，我们人类都对自己的想象力与创造力深感自豪，但当我们面对着宇宙的广阔无垠与无与伦比的复杂性之时，我们总会意识到，相比于那玄妙精深的自然，人类还是要谦虚一个才好。正所谓：深不可测的岁月，掌控着春秋冬夏，却从不放言，自己是这方面的行家。