第一百一十二章 關於夸克星體的構想 (第3/4頁)
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子星特殊的多層次構造有關。
理論上認為,中子星是在極大壓強下,原子外圍的電子被壓進了原子核,帶負電的電子就與核內帶正電的質子中和為了中子,加上核子裡本來的中子,整個星球就成為一個由中子組成的星球,其密度達到原子核密度。
這個理論是理想理論,並沒有錯,但在實際的宇宙星空中,中子星本身並不是一個完整的中子球,而是根據壓強不同,就像地球一樣有幾個不同分層結構。
其表層是一些被壓強壓垮,還沒來得及與質子結合的遊離電子。
第二層是處於結合過程的原子核、電子、中子等混合體;
第三層應該是已經結合完成的全中子了,但在極端的高溫高壓下,這裡呈現出超流體液態;
第四層是超固態核心區。
也就是說中子星並不是很多人所理解的本身就是一個大中子,它其實是由無數中子聚合在一起組成的星球,並非只有一箇中子。
但是在它的內部卻藏有一個巨大的中子,這是因為中子星內部的高密度所帶來的高溫高壓將會使中子物質進一步壓縮,物質已無法以中子簡併態存在,它會成為一種更為微小的物質,這種物質我們稱其為“夸克”。
中學物理就告訴我們中子本身就是由夸克組成的,而中子星中心的許許多多的中子被擠壓成夸克狀態,這些夸克狀態的物質實際上也是一顆巨大無比的中子。
也就是說在中子星的內部,存在一個由奇夸克物質組成的巨型中子,那麼我們也可以認為中子星的內部實際上就是一個大中子,中子星的體積直徑一般在10~30公里之間,那麼在其最核心的部位,由奇夸克所組成的巨型中子或可達直徑一公里。
而這種處在中子星核心的巨型中子還有另一種稱呼——夸克星!
“夸克星”本是20世紀60年代,由地球物理學家所提出一種假想星體,它是由比形成中子星的恆星質量更大一些的恆星發生超新星爆發之後形成的,
其密度在中子星和黑洞之間,是超新星爆發的時候產生的壓力和溫度比形成中子星時更高一些,但又比形成黑洞的壓力和溫度略低一些,於是就形成了介乎於中子星和黑洞之間的這種星體,
它通體全部由夸克組成,所以本身就被認為是一顆巨型中子,也可以說它是以一個單獨中子存在的星體。
但是人類一直沒有找到它的存在,直到2017年,ligo天文臺首次探測到兩個中子星合併產生的引力波,這一發現促成了最近一項新成果的出現,
當兩顆中子星彼此靠近碰撞的時候,強大的引力波會使它們變形,而形狀改變的方式可以揭示其內部結構,這些資訊都被儲存在引力波當中,透過對引力波和粒子物理學的計算,研究人員發現中子星內部存在夸克核,夸克核的直徑甚至超過了中子星的一半。
所以說中子星的核心“夸克核”就是人們苦苦尋找而不得的“夸克星”,它只能存在於中子星的內部,由於大質量中子星的引力,它的內部壓力非常大,把中子壓碎還原成夸克,這才防止它進一步坍縮成黑洞。
正是因為中子星這種特殊的構造,才使得劉康萌發了提前打造中子星身軀核心的想法,
在接下來即將發生的超新星爆炸中,他之前的白矮星戰體,將會在被壓縮成中子星的過程中,遭受到無比劇烈的壓縮,使其組成物質中的電子,
併入這顆獨一無二的質子轉化成一顆巨大的中子,最後成為一顆中子星核心——即夸克星!
這樣形成的中子星核心,本身就是一個渾然一體的巨大中子,
而且因為這個核心,是由改造後的質子,吞噬了他原本有生命的白矮星戰體“靈性”物質而形成的,所以劉康能夠完美