研究发现中子星内或存在奇特超致密物质

Daphane

來源:大紀元




研究发现，超新星残骸3C 58的中央有一颗中子星，它含有密度超高的物质。此为超新星残骸的示意图，与本文无关。(Shutterstock)

【大纪元2024年06月24日讯】（大纪元记者陈俊村报导）天文学家在研究中发现，中子星的内部可能含有一种密度超高的物质，而这些物质在宇宙其它地方是找不到的。

美国国家航空航天局（NASA）在6月20日发布的新闻稿中指出，超新星残骸3C 58的中心含有一颗被称为PSR J0205+6449的旋转中子星。天文学家对这颗中子星和其他类似的中子星进行了研究，以探索这些密度非常高的天体内部物质的特性。

在一项新的研究中，天文学家藉由NASA的钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）和欧洲太空总署（ESA）的XMM-牛顿卫星发现，中子星的内部可能含有一种在宇宙其它地方找不到的超致密物质。

在NASA公布的3C 58图片中，低能量X射线为红色，中能量X射线为绿色，高能量X射线带为蓝色。这些X射线资料已经与数位化巡天（Digitized Sky Survey）的黄色光学图片结合。

钱德拉X射线天文台的数据显示，中心快速旋转的中子星（也称为脉冲星）被X射线的射出环面和延伸数光年的喷流包围。此光学数据呈现了该区域内的恒星。

超新星残骸3C 58 。(NASA)

研究团队分析了先前发布的中子星数据，以确定所谓的状态方程式（equation of state）。这是指中子星的基本特性，包括其内部不同部分的压力和温度。

研究人员检视了位于超新星残骸中的一些中子星，包括3C 58。他们发现，3C 58和另外两颗中子星比研究中的其它中子星冷得多。

研究人员认为，快速冷却的部分原因是这些中子星的质量比其它大多数中子星更大。由于质量越大的中子星具有更多的粒子，因此可能会触发导致中子星冷却得更快的特殊过程。

这些中子星内部的中心附近可能在经历一种放射性衰变，其中微中子（neutrino，容易穿过物质的低质量粒子）带走大部分能量和热量，引发了快速冷却的过程。

另一种可能性是，研究人员在这些冷却速度较快的中子星中心发现了一些奇异物质。

图片说明

NASA公布的3C 58图片系以X射线和可见光显示。在超新星残骸的中心是一颗快速旋转的中子星（脉冲星），它呈现出明亮的白色物体，形状有点拉长。

图片中蓝色和紫色的环状物质和漩涡从中子星向多个方向向外延伸，很像章鱼与其手臂的形状。

在章鱼状结构的周围是一团红色的物质云，其水平方向比垂直方向还宽。一条紫色丝带延伸到红色云的左侧边缘，在其末端向上卷曲。另一条紫色丝带延伸到红云的右侧边缘。另有各种形状和大小的恒星点缀着整张图片。