科學家發現理解中子星奇怪工作方式的關鍵 _恒星

當巨大恒星以超新星的形式死亡，內部核心自我坍塌時，就會形成中子星。內部的質子和電子互相融合形成中子。
據鳳凰科技：美國《生活科學》網站報道，近日科學家發現了理解中子星奇怪的工作方式的關鍵。中子星是非常密集的天體，它將多個太陽的質量壓縮到比一座城市還小的空間里。研究發現聯系恒星旋轉速度、樂甫數以及恒星形狀如何輕易變形的三重特性的普遍關系是存在的。這種關系將幫助天文學家理解中子星核心的物理原理，并將這些恒星與更加怪異的近親夸克星區別開來。
當巨大恒星核聚變所需的燃料耗盡并自我坍塌時，就會產生中子星。它們驅逐了外層，只留下核心在重力拖拽作用下向內坍塌，變得越來越密集。最終，內部壓力如此之大以至于原子也無法保留自身結構也坍塌了。質子和電子互相融合形成中子以及輕量的粒子中微子。
夸克星則是更加怪異的理論天體，它甚至比中子星還要密集，中子都無法存在，而是融合成為它們的組成粒子，夸克粒子。“目前科學家還尚未觀測到夸克星， ” 蒙大拿州立大學的物理學家尼古拉斯·尤尼斯（Nicolas Yunes）這樣說道。他與同事肯特·亞基（Kent Yagi）合作進行了這項最新研究，它被發表在7月25日的期刊《科學》上。
問題是，基于目前的觀測，科學家無法確定中子星和夸克星之間的區別，因為有些已知的中子星可能實際上是夸克星。然而，亞基和尤尼斯發現的新關系或可能幫助區別這兩個超級密集的天體。
研究人員發現，對于所有的中子星來說，三個數量之間存在特定關系：恒星的慣性矩，這定義了它旋轉速度有多快；它的樂甫數；以及四極矩，它反映了恒星的形狀有多容易變形。新發現的這個普遍關系意味著如果其中一個特性能夠被測量，那么其它兩個特性就很容易推導了。
盡管之前科學家理解這些特性是相互聯系的，但他們沒有意識到這樣標準的關系是成立的。它類似于有關黑洞存在的關系，黑洞比中子星和夸克星還要密集。
“對于黑洞來說，存在一個確定性關系，這很容易理解，因為黑洞并不存在內部結構。” 尤尼斯說道。“科學家曾一致認為，如果某個天體有內部結構，那么這個關系一定不成立。”理解中子星存在的普遍關系可能能夠幫助科學家研究強引力場里的相對論和物理法則。
【科學家發現理解中子星奇怪工作方式的關鍵】“這樣的中子星非常緊湊，它為我們提供了探測強力場里引力理論的試驗床。”亞基說道。在此之前，對于中子星內部結構的不確定性導致科學家無法進行這樣的測試。“然而，由于我們的普遍關系并不取決于中子星的內部結構，因此我們能夠不受到它的影響而進行相對論測試。”(eeook.com)