一个有多大中子星？ 就恒星物体而言，这些极端、超致密的塌缩恒星相当小。 尽管它们的质量相当于一颗全尺寸恒星，但它们的大小通常与中大型城市的宽度相比较。
多年来，天文学家一直将中子星的直径定在 19 至 27 公里（12 至 17 英里）之间。 考虑到中子星的距离和特征，这实际上是相当精确的。 但天文学家一直在努力将其范围缩小到更精确的测量范围。
一个国际研究小组现在已经做到了这一点。 马克斯·普朗克引力物理研究所和阿尔伯特·爱因斯坦研究所 (AEI) 的成员利用来自多个不同望远镜和天文台的数据，将中子星的大小估计缩小了两倍。
“我们发现典型的中子星的质量约为太阳的 1.4 倍，半径约为 11 公里，”汉诺威 AEI 研究小组负责人巴德里·克里希南 (Badri Krishnan) 说。
“我们的结果将半径限制在 10.4 到 11.9 公里之间。”
这个团队的研究对象比较著名：双中子星并合GW170817创造了引力波2017 年由 LIGO（激光干涉仪）探测到引力波天文台）和处女座联盟。
该天体已被多个望远镜多次研究，包括费米卫星、哈勃太空望远镜以及世界各地的其他望远镜和天文台。 所有这些观察结果为马克斯·普朗克团队提供了大量可供使用的数据。
“双中子星合并是一座信息金矿！” 汉诺威 AEI 研究员、论文主要作者 Collin Capano 说道。论文发表于自然天文学。
“中子星包含可观测宇宙中最致密的物质……通过测量这些物体的特性，我们了解了在亚原子水平上控制物质的基础物理学。”
当大质量恒星耗尽燃料并坍缩时，中子星就会形成。 恒星的最中心区域——核心——坍塌，将每个质子和电子一起粉碎成一个中子。
如果塌缩恒星的核心质量约为一到三个太阳质量，这些新产生的中子可以阻止塌缩，留下一颗中子星。
质量更高的恒星将继续塌缩成恒星质量黑洞。
但塌陷成中子星会产生已知最致密的天体——同样，这个天体的质量相当于一个太阳，被压扁到了一座城市的大小。 你以前可能听过这个比较，但值得重复一遍，因为它非常引人注目：一个中子星材料方糖在地球上的重量约为 1 万亿公斤（或 10 亿吨）——大约相当于珠穆朗玛峰。
但由于其他恒星的大小可能相差很大，中子星的大小难道不会也有变化吗？
首先，澄清一下，本研究中引用的半径是质量为太阳 1.4 倍的中子星的半径。
卡帕诺在一封电子邮件中告诉《今日宇宙》：“这是文献中通常使用的基准质量，因为在双星中观察到的几乎所有中子星的质量都接近这个值。”
“我们之所以可以使用 GW170817 来估计 1.4 个太阳质量的中子星的半径，是因为我们预计几乎所有中子星都是由相同的物质构成的。”
卡帕诺解释说，对于其他“常规”恒星，它们的质量和半径之间的关系取决于许多变量，例如恒星在其核心融合的元素。
“另一方面，中子星非常紧凑和致密，其中没有真正独立的原子——整个恒星基本上是一个巨大的单原子核，几乎完全由紧密堆积在一起的中子组成，”他说。
“出于这个原因，你不能认为中子星可能由不同的元素组成。事实上，‘元素’在这些密度下实际上没有任何意义，因为定义元素是其成分中质子的数量。原子”。
卡帕诺说，由于所有中子都是由相同的物质（夸克，由胶子结合在一起）组成，天文学家期望质量和半径之间存在适用于所有中子星的通用映射。
“因此，当我们引用 1.4 个太阳质量的中子星的可能大小时，我们实际上正在做的是限制描述亚原子世界的可能物理定律，”他说。
正如该团队在论文中所述，他们的结果和过程也可以应用于其他天文物体的研究，例如脉冲星、磁星，甚至方式引力波发射以提供产生这些波的详细信息。
该出版物的合著者斯蒂芬妮·布朗说：“这些结果令人兴奋，不仅因为我们能够极大地改进中子星半径测量，而且因为它为我们提供了了解中子星在合并双星中的最终命运的窗口。”以及 AEI 汉诺威的博士生。
