為了解什么是夸克星,先來簡單了解一下物質(zhì)的組成。物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)是由原子組成,而原子還不是最基本的單元,它的結(jié)構(gòu)是一個原子核以及若干個在原子核外運動的電子所組成?;诂F(xiàn)有的理論,電子被認為是基本粒子,這意味著電子不是由比電子更小的單元組成,它自身就是最小單元。但原子核不同,除了氕之外,它都是由若干個質(zhì)子和中子組成。而質(zhì)子和中子并非基本粒子,它們的組成單元是夸克,這種粒子才是基本粒子??淇丝煞譃榱?,分別是上、下、奇、粲、底和頂夸克,質(zhì)子和中子都只包含上、下夸克。下面,再來說一下恒星的演化。 恒星最終的演化方向,取決于自身的質(zhì)量。如果恒星停止核聚變之后,核心的質(zhì)量大于太陽1.44倍,那么,由于巨大的重力,將會把原子核外的電子擠入核內(nèi),并與其中帶相反電荷的質(zhì)子中和,結(jié)果整個原子只剩下中子。如果核心的質(zhì)量沒有超過太陽3倍,理論上,中子的簡并壓力可以阻止引力坍縮,這樣形成的密度極高的天體即為中子星。 Credit: Chandra 但理論上,當恒星核心的質(zhì)量足夠大(范圍還是介于1.4-3倍太陽質(zhì)量)之時,中子將會被壓碎掉,被中子禁閉的上、下夸克演變成自由的上、下夸克。而在強大的引力坍縮作用下,部分上、下夸克則會被擠壓成奇夸克,結(jié)果形成由上、下、異三種夸克并存的致密天體,這就是夸克星。此外,還有一種可能是中子星吸收了伴星的物質(zhì),使其質(zhì)量達到某個臨界值,從而演變?yōu)榭淇诵恰?/p> 然而,不像中子星那樣早已被發(fā)現(xiàn),目前還有確切的證據(jù)能夠表明宇宙中存在夸克星。如果夸克星存在,它的密度將要比中子星還要更高。據(jù)估計,一顆質(zhì)量為太陽兩倍的夸克星,其直徑大約只有10千米。 |
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