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巨大的中子星排除了异国情调

发布时间:2017-07-07 01:02:05来源:未知点击:

作者:David Shiga(图片来源:美国国家航空航天局)根据对一颗超密集恒星尸体的新分析,中子星内部不会出现像自由夸克这样的物质的奇异状态结果与先前的理论相矛盾,并提供了对极端压力下物质行为的前所未有的观点中子星是大质量恒星的死核心,它们以超新星的形式爆炸它们是由紧密堆积在一起的中子组成的,一茶匙的材料将重达数十亿吨物理学家推测,在特别大质量的中子星的密集内部,物质可能会转变为其他地方从未见过的异国情调一些研究人员认为,巨大的压力可能导致中子分解,从而释放出制造它们的各个夸克在自然界中从不发现夸克一组天文学家在2002年报告了这种夸克星的初步证据(参见Exotic星完全由夸克构成)另一种理论认为压力可能导致一种称为玻色 - 爱因斯坦凝聚(BEC)的物质在这种奇怪的量子态中,中子不会分离成夸克,但是它们的个体身份会模糊,并且它们表现为单个粒子原则上,可以区分物质的规则和奇异状态,因为自由夸克和BEC比中子更容易被压缩因此,如果某个特定质量的恒星由柔软的异物组成,那么它的半径将会更小但是这种异国情调的理论受到了美国图森市亚利桑那大学的Feryal Ozel的研究的打击利用一种新技术分析中子星的质量和半径,称为EXO 0748-676,她发现这颗恒星可能是由普通的中子组成的质量和大小是由欧洲的XMM-Newton和NASA的Rossi X射线定时探测器太空望远镜拍摄的恒星的其他几个关键属性的测量结果确定的这些特性之一是在恒星表面附近发射的光的波长的偏移量中子星附近强大的引力场将光线拉向更长的波长 EXO 0748-676是唯一的中子星,其光谱中有足够的细节可以测量这种引力红移前所未有的细节使Ozel能够应用一种技术来计算以前从未实际应用过的质量奥泽尔的计算表明,中子星的半径为13.8公里但真正意外的是它的质量,它的质量是太阳质量的2.1倍这个质量强烈暗示恒星是由正常的中子组成的这是因为随着中子星质量的增加,它必须变得越来越坚硬,以避免在自身重力的作用下坍缩成黑洞大多数夸克星和含BEC中子星的模型预测它们会在达到高达2.1太阳质量的质量之前坍缩成黑洞 “我认为物理测量程序是合理的,”美国纽约哥伦比亚大学的Frits Paerels说 “它的数字很有意思质量惊人地大“大多数以其他方式测量质量的中子星相对较小,仅为太阳质量的1.4至1.5倍但是它们的物理尺寸很难确定,因此不清楚它们内部是什么类型的物质奥泽尔说,在一颗像EXO 0748-676这样巨大的恒星中似乎没有出现柔软,异国情况的物质,这表明这些状态并不存在于任何中子星中 Paerels同意他告诉“新科学家”杂志,如果结果得到未来的观察证实,该研究将排除中子星中奇异的物质状态美国俄亥俄大学的Madappa Prakesh说:“有趣的是,这是有启发性的,它具有启发性”但是普拉克什说,这颗恒星的质量并没有被完全压缩到足以完全排除这些奇异状态数据显示,恒星最可能的质量为2.1太阳质量,但可能低至1.8太阳质量较低的值仍然与某些由自由夸克或BEC制成的星形内饰模型兼容期刊参考:自然(第441卷,