中子星可以作为深空旅行的GPS

NASA的中子星内部构成探测器(NICER)是一个X射线望远镜，今年6月上旬已装载在SpaceX Falcon9火箭上发射了。7月中旬安装在国际空间站上之后，将开始其科学研究，即研究名为中子星的奇异天体对象，看中子星能否作为未来太空飞船深空导航的信标。

什么是中子星？当质量至少是太阳的8倍的恒星通过热核融合反应耗尽所有核心燃料时，引力导致坍缩。引发的超新星爆发将大部分物质都喷射到太空远处，剩下的就形成中子星或者黑洞。

我研究中子星，因为他们具有丰富多样的天体物理现象，与众多物理领域都有关联。中子星最有意思的一点是每个恒星都大约是太阳质量的1.5倍，但直径仅为25千米，也就是一个城市的大小。当你把这么大的质量塞进这么小的空间内，物质就会比原子核还要稠密。所以，氦原子的原子核只有两个中子和两个质子，而中子星基本上就是一个由10^57中子和10^56质子组成的单个原子核。

地球上不可能出现的奇特物理

我们能利用中子星探讨核物理中无法在地球实验室中研究的一些性质。例如，目前某些理论预测奇特的物质粒子，比如超子和解禁夸克，能出现在高密度的中子星上。理论还表明，在10亿摄氏度的条件下，中子星中的质子会变成超导体，不带电的中子则变成超流体。

中子星的磁场也很强，或者是宇宙中最强的，是任何在实验室中制造出来的数十亿倍。虽然中子星表面的引力不如黑洞，但仍会引起重大的时空变形，也可以成为引力波的源头。