中子星|中子星内部异物质的存在现已被证实
研究人员一直致力于研究中子星的内部 ， 假设其内部在足够高的热量和密度下 ， 中子会进一步分解成它们的组成夸克 。 Vuorinen和他的团队利用了引力波信号与新的理论和粒子物理结果一起产生其诱人的计算 ， 结果表明如果这些核心是夸克物质将更能解释出现的事实现象 。
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目前 ， 中子星逐渐成为了宇宙中最“美味”的物体 。 在中子星外壳下的“核意面”被发现之后 ， 新的证据表明 ， 中子星的核心是由一种充满夸克的“奇异汤”而组成的 。
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物理学家们利用了2017年八月检测到的数据 ， 分别来自一次中子星碰撞的重力波和观测到的有着惊人重量的中子星 ， 从而计算出了激动人心的结果——由于中子星核心的密度极大 ， 原子核无法存在于中子星的核心 ， 取而代之的是更小的夸克粒子 。
研究者们称 ， 这个发现是在探索这些星体内部的道路上一个重要的里程碑 。
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来自赫尔辛基大学和赫尔辛基物理学院的理论物理学家Aleksi Vuorinen说道：“早在四十年前 ， 中子星拥有夸克组成的核心的可能性就被提出了 ， 而证明这个假说则是完成了中子星物理研究的一个重要目标 。 ”
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中子星是一种非常奇特的星体 。 他们实际上是“死”的—— 坍缩星坍缩后留下的物质往往会有着8至30个太阳质量（以太阳的质量为基础单位的测量方法）那么重 。 当坍缩星成为超新星时 ， 他们大部分的组成都会爆裂而成为宇宙中的碎片；留下的核心则会坍缩成一个密度极高的星体 。 这个由于另一星体“死亡”而形成的星体则是中子星 。
中子星的质量在1.1到2.3个太阳质量之间 ， 直径却只有10到20公里 。 就算五个比太阳质量还大的中子星排在一起 ， 也不会比哈德良长城更长 ， 甚至还有空隙 。
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当超新星发生核心坍缩时 ， 组成这个星体的原子中的质子和电子被压缩而成为中子和中微子 。 中微子会离开这个星体 ， 而剩下的中子则会在巨大的压力下融合在一起 ， 使中子星成为一个巨大的核 。 在中子星的地壳底部 ， 它的密度可以达到水的100万亿倍 。 （这就是组成前文提到的“核意面”的部分 。 ）
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然而 ， 根据理论 ， 中子星的密度会随着深度的增加而增加 ， 这也是为什么科学家们提出了夸克核的理论 。 夸克是最基础的亚原子微粒 ， 例如质子和中子就是由夸克组成的 。
说到这里 ， 研究的下一步推理就很明显了 。 近几十年来 ， 天文学家们提出了这样的假设：当温度和密度达到一定高的程度时 ， 中子会继续分解成为夸克 ， 而形成一种流动的夸克内核 。
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虽然假说已经被提出来了 ， 但是研究中子星的内部绝不是一个简单的工作 。 所以在2017年八月发生的GW170817号星体碰撞成为了天文学家们最为之兴奋的事件 。 这次碰撞中的两个星体在接近对方的过程中由于重力而发生了变形 ， 从而使天文学家们观测到了他们内部的信息 。
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Vuorinen和他的团队使用了引力波信号和新的理论以及粒子物理的结果来进行研究 。 他们发现 ， 当中子星达到一个质量上限（至少两个太阳质量）时 ， 中子星的核则会表现出夸克组成的特征 ， 而夸克核的直径是中子星直径的一半以上 。
虽然这些结论还不是百分之百准确 ， 但是计算表明 ， 就算中子星的内部不是由夸克组成的 ， 那么他也一定有一些我们从未见过的物质在核心里 。
Vuorinen解释说道：“还有一种微小的可能性 ， 那就是所有的中子星都只由核物质组成 。 我们现在能做的就是量化现有的数据 。 说白了 ， 这些大密度的核物质所呈现的数据需要与众不同 。 ”
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