|
|
“核面食”模拟图 |
|
|
中子星 模拟图 |
你可能难以想象，一种被超级计算机模拟测算过数万次后认为是目前“全世界最硬”的东西，竟然被取名为“核面食”。它的强度比钢还要高出100亿倍！ 不过，这种物质并不存在于地球上，目前它也仅存在于理论中，所以它的硬度只是被模拟测算出来的，还无法实际验证。美国印第安纳大学伯明顿分校的物理学家查尔斯·霍洛维茨等人，利用超级计算机模拟了中子星的内部情况，想发现中子星地壳下的秘密，结果便发现了“核面食”——这些还只是存在于想象中的物质被认为会呈现块状、管状和片状等不同形状，科学家分别以与意大利面条相似的名字来命名它们：块状的叫意大利薯丸，管状的叫意大利面条，片状的叫意大利千层面，统称“核面食”。 中子星是目前人类发现的除黑洞外密度最大的天体，它是恒星演化到末期，经由重力崩溃发生超新星爆炸之后，质量没有达到可以形成黑洞的程度，但却已塌缩形成一种介于白矮星和黑洞之间的天体。 科学家推测，在宇宙中存在的巨大压力与引力作用下，中子星上的原子会被分解为电子和原子核，随着星体活动，压力与引力会进一步增强，原子核也被进一步分解，电子被迫进入质子中，变成了中子……如此累积下，这些物质结构就会变得越来越紧密——有点像春运高峰期的火车站广场上，人们不停向中心拥挤，有时可能会导致处于中心的人寸步难行——所以，这种所谓的“核面食”的坚硬程度也是在天体运动中经过长时间累积而慢慢形成的，其坚硬程度可能还会增加。而且其内部存在的力不仅有来自外界的挤压和碰撞，还有质子之间的相互排斥力、原子核强大的引力等，它可能不仅坚硬无比，还非常稳定。 但科学家们至今仍没找到一种办法来验证“核面食”是否真的存在。目前各天文台检测到的引力波信号倒是带来一线希望——人们观测到，大多数中子星因为自身强大的引力，表面都非常光滑，它们自转速度也非常快，会在时空结构中产生一种引力波的涟漪，因此才不难被地球上的天文台检测到。但能发出这种引力波涟漪，就意味着这颗中子星的表面或近表面位置可能存在“山脉”或某种密集堆积的物质。这些物质就可能是这些“核面食”在不断堆积形成的，也许正是它们的存在才让中子星的外部出现了凹凸不平，哪怕只有厘米级别的高度，也会随着中子星的高速转动带来具有巨大冲击性的引力波，从而在宇宙中产生引力波涟漪。 当然，研究“核面食”的目的其实也是人类对宇宙的一种探索，希望了解更多天体的生成、结构与演化。该研究结果已发表在近期的《物理评论快报》上。 （海珠 整理） 链接 关于中子星的一些冷知识 1、为什么无法登陆中子星？ 中子星表面可能存在大量红外线、伽马射线等高辐射物质，就算你能以某种超光速的方式靠近中子星，也可能在被射线杀死后，又被中子星表面的巨大潮汐引力撕碎，身体中的绝大部分原子核也都会被分解，最终你会成为中子星表面的“一部分”。 2、能观测到中子星上的“山脉”吗？ 2021年6月，德国法兰克福大学理论物理研究所的一项研究表明，中子星都不算大，其半径几乎都在12公里到13.5公里之间。而因为中子星的引力作用，其表面其实十分光滑，偶有“山脉”，高度最多也只有几厘米，而且底座相当大，可能是像一个盾牌的形式存在，这只会让各种观测变得更难。 3、中子星周围可能有行星吗？ 中子星本身是介于白矮星与黑洞之间的存在，它周围运行的行星通常都很难留存下来。但人类却观测到一批系外行星在围绕着一颗脉冲星（中子星的一种）运行，这颗脉冲星位于室女座，距地球约980光年。这说明中子星周围还是可能存在行星的，这些行星的来源可能是中子星形成之前，在超新星爆炸中幸存下来的原来的行星，也可能是爆炸中诞生的新的行星，还可能是俘获了一些路过的行星，比如在双星系统中的中子星，会将另一颗恒星的行星给俘获了过来。
