它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳无音讯。

它是理论上存在的一种星体,密度介于中子星和黑洞之间,人类探索至今任然未发现它的痕迹,它就是夸克星。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳无音讯。

中子星与夸克星艺术对比

宇宙间没有什么是永恒的,小到细菌人类大到天体宇宙,都有生命凋亡的一天,当然这也包括恒星。当一个恒星熄灭时,由于没有核聚变反应进行,组成恒星的物质会在自身重力下向星体中心坍缩,如果这个恒星的质量低于1.44倍太阳质量,那么恒星中心物质的原子“外壳”会被挤碎,造成所有的原子核共用所有的电子,电子处于简并态以抵抗恒星引力的压缩效应,此时白矮星诞生,白矮星的体积可能和地球差不多,但是密度却要高上许多。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳无音讯。

白矮星艺术图

如果一个质量大于1.44倍太阳质量的恒星熄灭,那么电子简并态也不能抵挡引力引起的压缩效应,此时原子进一步压缩,电子与质子结合形成中子,这就导致了中子星的诞生。中子星的体积比白矮星更小,其直径一般在20至40公里之间,密度约为1.95-2.05 * 10^18千克/立方米,形成中子星的恒星质量约在1.44倍太阳质量到2.1倍太阳质量之间。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳无音讯。

旋转的中子星概念图

由此我们发现,恒星质量的不同,其熄灭后的归宿也不尽相同。随着恒星质量的增加,在恒星熄灭后,组成恒星的物质密度也在增加,体积也越来越小,直到形成体积为零的黑洞奇点。那么在黑洞和中子星之间是不是有过渡天体呢?那就要看中子是否也可以被进一步压缩了。

科学研究发现,当恒星熄灭时,自身引力可以使电子处于简并态时形成白矮星,达到中子简并压时形成中子星。如果我们把中子“割开”会发现它里面还是有空间,这标志着中子还可以继续压缩,而被压缩的物质则变成了组成中子的夸克。现代科学认为,中子是一种复合粒子,它包含一个上夸克和两个下夸克。由于巨大的压力,中子分崩离析达到夸克简并态,这些分离的夸克被压缩成奇夸克,所以夸克星严格说应该称为奇夸克星。夸克星的直径只有七八公里大,密度更是比中子星大许多,由于没有实际观测到夸克星,所以许多参数都是科学家推测的结果。

夸克星生成的条件十分苛刻,质量小一点会变成中子星,质量稍大则一脚迈进了黑洞的怀抱,所以至今没有发现夸克星的存在。

天文学家希望能找到夸克星,以弥补中子星到黑洞过程中的漏洞,但是至今未找到,所以有些科学家认为可能根本就没有所谓的夸克星,除了生成条件苛刻外,他们认为夸克是存在于原子内部的,不存在单独的夸克,所以也就不会存在由夸克形成的物质。但是如果我们把中子星看成是许多中子构成的星球,那么夸克星就是由一个直径为七八公里左右的单个中子构成的星球,这也是符合物理原则的。

它是黑洞的弟弟中子星的哥哥,至今杳无音讯。

夸克星内部结构

相信随着科学发展,我们一定可以解开夸克星的秘密,对微观世界的继续探索说不定我们能在夸克星和黑洞之间还能找到他形式的星体存在,科学总能给人以最大的惊喜,让我们拭目以待吧。

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