大型中子星内部深处存在一种奇怪的物质状态
原子由三种物质组成：质子、中子和电子。 电子是基本粒子的一种，而质子和中子是由上夸克和下夸克组成的复合粒子。 质子有两个向上和一个向下，而中子有两个向下和一个向上。
因为强大力量的好奇本质，这些夸克总是相互束缚，因此它们永远不可能像电子一样成为真正的自由粒子，至少在真空中是这样。 但一项新研究在自然通讯发现它们可以在中子星的中心释放自己。
中子星是大恒星的残余物。 它们是防止恒星核心塌陷成恒星的最后努力。。 当致密核心的核燃料全部耗尽后，唯一能够对抗重力的就是中子的量子压力。 这就是事情变得复杂的地方。
中子星的简单模型认为，它的核心充满了处于自身塌缩边缘的中子。 它们可能会以巨大的能量相互碰撞，但它们仍然是中子。
它们内部的夸克束缚得太紧，中子无法分裂。 但有些人认为，在这个引力边缘，中子会放松，让它们的夸克一起流动成一种夸克汤。 这意味着中子星可能具有致密夸克核心。
不幸的是，我们无法在中子星上进行实验，也无法在地球上创造出中子星那样的致密核物质，但我们确实对中子星的致密核物质通过其行为的方式有所了解。状态方程。
状态方程是计算材料体积特性的一种方法，对于中子星，该状态方程称为托尔曼-奥本海默-沃尔科夫 (TOV) 方程。 唯一的问题是 TOV 是一个极其复杂的方程，如果你用它来计算中子星是否有夸克核心，你得到的答案是……也许。
为了这项新研究，团队采取了不同的方法。 他们没有通过状态方程计算，而是获取了中子星质量和大小的观测数据并应用了贝叶斯统计。 这种统计方法着眼于观察模式，并以微妙但有力的方式推断可能的情况。
在这种情况下，如果中子星有夸克核心，那么它们的密度略高于没有夸克核心的中子星。 由于小型中子星可能没有夸克核心，而最大质量的中子星可能有夸克核心，因此贝叶斯分析中应该会出现质量密度关系的变化。
团队发现那些质量大于两个太阳的大质量中子星，大约有 80% 到 90% 的可能性拥有夸克核心。 看来真正的问题不是夸克星是否存在，而是夸克星和常规中子星之间的过渡在哪里。
时间公平地说，这项分析依赖于相当小的数据样本。 我们目前不知道大多数中子星的质量和半径，但这会随着时间的推移而改变。有了更多的数据，我们应该能够确定夸克物质和致密中子物质之间的临界相移。
但就目前而言，我们可以相当肯定，一些中子星比我们想象的要奇怪得多。
