科学家发现宇宙中已知最强物质

艺术家对中子星的印象。Naeblys/Shutterstock
中子星是宇宙中最致密的物体之一,其中的普通物质会退化,变成我们理论上最奇特的状态。实际细节尚未得到证实,但由于形状相似,研究人员已开始将这些状态称为核面食。根据一篇新论文,它可能是宇宙中最坚硬的物质。
研究人员利用模拟研究了中子星外壳的弹性特性,得出结论,其中的物质比钢硬 100 亿亿倍。毕竟,中子星的密度是地球上任何物质的 100 万亿倍。研究结果发表在物理评论快报。
模拟需要 200 万小时的处理器时间,使用超级计算机进行。在普通笔记本电脑上,模拟将运行 250 年。
“我们的研究结果对研究中子星的天文学家很有价值。它们的外层是我们实际观察到的部分,所以我们需要了解这一点,以便解释对这些恒星的天文观测,”麦吉尔大学的主要作者马修·卡普兰在一篇论文中说。陈述“中子星地壳的强度,特别是地壳底部的强度与大量天体物理问题相关,但人们对其了解甚少。”
中子星的外壳被认为是固体,而内部则被描述为类似于液晶。质子和中子之间的力将简并物质组织成圆形(意式面疙瘩)、细长形(意大利面条)或片状(显然是千层面)。外壳中的意大利面层预计厚度约为 100 米(330 英尺),重量约为太阳质量的 1%(或约 3,330 个地球)。这是一碗很重的意大利面。

中子星一般都特别小,平均半径为 12 公里(7.5 英里),质量是恒星的 1.4 倍。超新星爆发前的坍缩能量非常大,可以将这么多的质量压缩成很小的尺寸。
“在极端条件下,许多有趣的物理现象正在发生,因此了解中子星的物理特性是科学家测试其理论和模型的一种方式,”卡普兰补充道。“有了这个结果,许多问题需要重新审视。在地壳破裂和坍塌之前,你能在中子星上建造多大的山?它会是什么样子?最重要的是,天文学家如何观察它?”
去年探测到来自中子星碰撞的引力波第一次. 这样的研究可以帮助我们更好地理解所观察事物的细节。