中子星核心可能含有奇异的夸克物质

根据发表在《自然物理》杂志上的一项研究，大质量中子星具有相当大的夸克物质内核。

一个艺术家构想的巨大中子星。图片来源:L. Calcada / ESO。

中子星是超新星爆炸的产物，是宇宙中最小、密度最大的恒星，虽然这些天体的半径一般为10公里，但它们的平均质量在1.4到2.2倍太阳质量之间，在中子星内部，原子物质坍缩成密度极大的核物质，其中中子和质子紧密地聚集在一起，整个恒星可以被认为是一个巨大的单个原子核，到目前为止，人们还不清楚，在大质量中子星的核心内部，核物质是否会坍缩成一种更奇特的状态——夸克物质，在这种状态下，原子核本身不再存在。

赫尔辛基大学物理系的研究员、资深作者Aleksi Vuorinen博士说：“自从大约40年前人们第一次考虑到这种可能性以来，确认中子星内部夸克核的存在一直是中子星物理学最重要的目标之一。”由于在超级计算机上运行的大规模模拟无法确定中子星内部核物质的命运，Vuorinen博士和同事们提出了一个解决这个问题的新方法，他们意识到，将理论物理学和核物理学的最新发现与天体物理学的测量结果结合起来，就有可能推断出中子星内部物质的特征和特性，他们发现，质量最大的稳定中子星核心内部的物质与普通核物质相比，更接近于夸克物质。

他们的计算表明，在这些恒星中，被确定为夸克物质的核心直径可能超过整个中子星直径的一半，然而，中子星的确切结构仍有许多不确定因素。“所有中子星都仅由核物质组成的可能性仍然很小，但不为零，”沃瑞宁说。“然而，我们能够做的是量化这种情况的需求。”

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