中子星內部異物質的存在現已被證實

天空之城 2020/10/10 檢舉 我要評論

研究人員一直致力於研究中子星的內部,假設其內部在足夠高的熱量和密度下,中子會進一步分解成它們的組成誇克。Vuorinen和他的團隊利用了引力波信號與新的理論和粒子物理結果一起產生其誘人的計算,結果表明如果這些核心是誇克物質將更能解釋出現的事實現象。

目前,中子星逐漸成為了宇宙中最「美味」的物體。在中子星外殼下的「核意面」被發現之後,新的證據表明,中子星的核心是由一種充滿誇克的「奇異湯」而組成的。

物理學家們利用了2017年八月檢測到的資料,分別來自一次中子星碰撞的重力波和觀測到的有著驚人重量的中子星,從而計算出了激動人心的結果——由於中子星核心的密度極大,原子核無法存在於中子星的核心,取而代之的是更小的誇克粒子。

研究者們稱,這個發現是在探索這些星體內部的道路上一個重要的里程碑。

來自赫爾辛基大學和赫爾辛基物理學院的理論物理學家Aleksi Vuorinen說道:「早在四十年前,中子星擁有誇克組成的核心的可能性就被提出了,而證明這個假說則是完成了中子星物理研究的一個重要目標。」

中子星是一種非常奇特的星體。他們實際上是「死」的—— 坍縮星坍縮後留下的物質往往會有著8至30個太陽質量(以太陽的質量為基礎單位的測量方法)那麼重。當坍縮星成為超新星時,他們大部分的組成都會爆裂而成為宇宙中的碎片;留下的核心則會坍縮成一個密度極高的星體。這個由於另一星體「死亡」而形成的星體則是中子星。

中子星的質量在1.1到2.3個太陽質量之間,直徑卻只有10到20公里。就算五個比太陽質量還大的中子星排在一起,也不會比哈德良長城更長,甚至還有空隙。

當超新星發生核心坍縮時,組成這個星體的原子中的質子和電子被壓縮而成為中子和中微子。中微子會離開這個星體,而剩下的中子則會在巨大的壓力下融合在一起,使中子星成為一個巨大的核。在中子星的地殼底部,它的密度可以達到水的100萬億倍。(這就是組成前文提到的「核意面」的部分。)

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