它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳無音訊。

它是理論上存在的一種星體,密度介於中子星和黑洞之間,人類探索至今任然未發現它的痕跡,它就是夸克星。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳無音訊。

中子星與夸克星藝術對比

宇宙間沒有什麼是永恆的,小到細菌人類大到天體宇宙,都有生命凋亡的一天,當然這也包括恆星。當一個恆星熄滅時,由於沒有核聚變反應進行,組成恆星的物質會在自身重力下向星體中心坍縮,如果這個恆星的質量低於1.44倍太陽質量,那麼恆星中心物質的原子“外殼”會被擠碎,造成所有的原子核共用所有的電子,電子處於簡併態以抵抗恆星引力的壓縮效應,此時白矮星誕生,白矮星的體積可能和地球差不多,但是密度卻要高上許多。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳無音訊。

白矮星藝術圖

如果一個質量大於1.44倍太陽質量的恆星熄滅,那麼電子簡併態也不能抵擋引力引起的壓縮效應,此時原子進一步壓縮,電子與質子結合形成中子,這就導致了中子星的誕生。中子星的體積比白矮星更小,其直徑一般在20至40公里之間,密度約為1.95-2.05 * 10^18千克/立方米,形成中子星的恆星質量約在1.44倍太陽質量到2.1倍太陽質量之間。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳無音訊。

旋轉的中子星概念圖

由此我們發現,恆星質量的不同,其熄滅後的歸宿也不盡相同。隨著恆星質量的增加,在恆星熄滅後,組成恆星的物質密度也在增加,體積也越來越小,直到形成體積為零的黑洞奇點。那麼在黑洞和中子星之間是不是有過渡天體呢?那就要看中子是否也可以被進一步壓縮了。

科學研究發現,當恆星熄滅時,自身引力可以使電子處於簡併態時形成白矮星,達到中子簡併壓時形成中子星。如果我們把中子“割開”會發現它裡面還是有空間,這標誌著中子還可以繼續壓縮,而被壓縮的物質則變成了組成中子的夸克。現代科學認為,中子是一種複合粒子,它包含一個上夸克和兩個下夸克。由於巨大的壓力,中子分崩離析達到夸克簡併態,這些分離的夸克被壓縮成奇夸克,所以夸克星嚴格說應該稱為奇夸克星。夸克星的直徑只有七八公里大,密度更是比中子星大許多,由於沒有實際觀測到夸克星,所以許多參數都是科學家推測的結果。

夸克星生成的條件十分苛刻,質量小一點會變成中子星,質量稍大則一腳邁進了黑洞的懷抱,所以至今沒有發現夸克星的存在。

天文學家希望能找到夸克星,以彌補中子星到黑洞過程中的漏洞,但是至今未找到,所以有些科學家認為可能根本就沒有所謂的夸克星,除了生成條件苛刻外,他們認為夸克是存在於原子內部的,不存在單獨的夸克,所以也就不會存在由夸克形成的物質。但是如果我們把中子星看成是許多中子構成的星球,那麼夸克星就是由一個直徑為七八公里左右的單箇中子構成的星球,這也是符合物理原則的。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳無音訊。

夸克星內部結構

相信隨著科學發展,我們一定可以解開夸克星的秘密,對微觀世界的繼續探索說不定我們能在夸克星和黑洞之間還能找到他形式的星體存在,科學總能給人以最大的驚喜,讓我們拭目以待吧。

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