中子星内部有什么?新研究指出引力波的答案

中子星是宇宙中最神秘的天体之一。这些极其致密的天体是由大质量恒星作为超新星爆炸后塌陷而形成的,在一个仅约 20 公里宽的球体中,其质量比太阳还要多。它们的引力如此之强,只有黑洞才能超越它们。然而,尽管进行了数十年的研究,科学家们[...]中子星内部有什么?新研究指出引力波的答案首先出现在《Knowridge Science Report》上。

来源:Knowridge科学报告

中子星是宇宙中最神秘的天体之一。

这些令人难以置信的致密天体是由大质量恒星作为超新星爆炸后坍缩而形成的,在一个仅约 20 公里宽的球体中包裹着比太阳还多的质量。

它们的引力非常强大,只有黑洞才能超越它们。

然而,尽管经过了数十年的研究,科学家们仍然没有完全了解这些宇宙巨星的内部到底有什么。

现在,来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和几个国际机构的物理学家取得了一项重要的理论突破,可以帮助回答这个问题。

他们的研究展示了科学家如何利用引力波(时空中的涟漪)来揭示中子星的内部结构。

该研究发表在《物理评论快报》上,并被选为编辑建议。

中子星因其含有大量中子而得名。当极端压力将质子和电子挤压在一起时,就会形成这些粒子。

但科学家认为事情要复杂得多。中子星的外层可能含有重元素、自由电子和质子。

在更深处,研究人员怀疑物质可能进入奇异状态,可能形成超流体或超导体。一些理论甚至认为中子星的核心可能含有夸克物质,夸克物质是构成质子和中子的基本粒子的浓汤。

研究地球上如此极端的物质几乎是不可能的。粒子加速器可以通过将原子粉碎在一起来短暂地创造类似的条件,但这些实验涉及极高的温度,这与中子星内部相对较冷但密度较大的环境不同。正因为如此,天文学家依靠太空观测来了解更多信息。

借助这个新框架,研究人员现在可以更准确地模拟中子星振动,并预测这些振动如何影响引力波。

来源:KSR。