中子星物理学研究进入黄金时代

币游国际充钱

2021-06-13

天文学家认为,在引力挤压下,中子星内部的质子和电子会交融形成中子,这也是中子星得名的缘由,但这并非最终结论。 张承民解释道,天文学家从来没有近距离透视过中子星,地球试验室也无法制造出接近其密度的物质,因而,中子星身上迷雾重重。

首先,中子星内部结构一直是物理学领域的重大未解之谜。 一些研究人员认为,中子星内核中心位置由中子霸占,但其他人则表示,巨大的压力会将内核物质挤压成更奇特的颗粒(胶子和夸克)。

其次,对于中子星内部上演的剧情,科学家给出了不少剧本:夸克和胶子在其间自由游弋;或者,极端能量导致名为“超子”的粒子产生,超子也由三个夸克组成,除上下夸克,至少还包含一个奇夸克;中子星中央是玻色-爱因斯坦凝聚态,在这种物质状态中,所有亚原子粒子的“行为”都像单个量子力学实体等等。

但以上诸多情节都未曾获得证实。

张承民解释道:“中子星头上还蒙着不少‘神秘面纱’,例如,中子星的磁场是如何形成和演化的,观测发现毫秒脉冲星的磁场比常规脉冲星的磁场低约10000倍,其演化细节是打开中子星磁场工作的奥秘;中子星的最小磁场和最大磁场由什么条件决定?观测看到最快毫秒脉冲星的转动周期仅毫秒,那么,宇宙间是否存在更快的转动?其速度如何形成?更重要的是,迄今还没有人发现脉冲星与黑洞的‘双星之舞’,它们在宇宙深处存在的比率是多少?这些也是目前中国‘天眼’FAST关注的重要科学目标之一。

”张承民指出:“中子星‘性格’独特,研究它具有重要意义。

”首先,中子星高度致密,其引力场强度比地球高约亿倍,超越了牛顿引力理论范围,需要借助爱因斯坦广义相对论来验证;其次,中子星的超强磁场也是等离子体理论在极端环境的应用场所;再次,中子星的核心致密核物质是检验各种核物理理论的天然实验室;另外,脉冲星精准测量可用于自主导航,还可以验证爱因斯坦的引力波预言,等等。

张承民强调说:“脉冲星作为转动中子星,可进行多波段观测实验,可大力提升大科学装置的精密程度,也能为宇宙新发现提供载体。 所以,脉冲星和中子星一直是各国天文学家和物理学家积极关注的热点。

”。