物理學家預測中子星可能比之前想像的還要大

據媒體報導,當一顆大質量恆星死亡時首先會發生超新星爆炸。然後剩下的要麼變成黑洞要麼變成中子星。接下來要說的這顆中子星是天文學家觀測到的密度最大的天體,質量約為太陽的1.4倍。然而人們對這些天體仍知之甚少。

物理學家預測中子星可能比之前想像的還要大

現在,佛羅里達州立大學的一名研究人員在《Physical Review Letters》上發表了一篇文章指出,跟鉛核的中子皮有關的新測量可能需要科學家重新思考關於中子星整體大小的理論。

簡而言之,中子星可能比科學家先前預測的要大。

Robert O. Lawton物理學教授Jorge Piekarewicz說道:「外層的尺寸以及它如何進一步延伸跟中子星的大小有

Piekarewicz和他的同事們計算出了一種測量鉛的中子表皮厚度的新方法,其表明一個普通中子星的半徑在13.25到14.25公里之間。根據早期對中子表皮的實驗,其他理論認為中子星的平均大小在10到12千米左右。

Piekarewicz的工作是對同樣發表在《Physical Review Letters》上的研究的補充,其由托馬斯·傑斐遜國家加速器設施的鉛半徑實驗(PREX)的物理學家們展開。PREX團隊通過實驗使其能測量鉛核的中子皮厚度達到0.28飛米–或0.28萬億分之一毫米。

原子核由中子和質子組成。如果中子數量超過了原子核中的質子數量,那麼多餘的中子就會在原子核中心周圍形成一層。這層純中子被稱為外殼。

正是這種表皮的厚度吸引了實驗和理論物理學家,因為它可能會揭示中子星的整體大小和結構。雖然這個實驗是在鉛上進行的,但它的物理原理適用於中子星–即比原子核大一萬億倍的物體。

Piekarewicz使用PREX小組報告的結果來計算中子星的新總體測量值。

Piekarewicz說道:「我們在實驗室里沒有實驗可以探測中子星的結構。中子星是一種非常奇異的天體,我們無法在實驗室里重現它。所以任何能在實驗室里做的限制或告知我們中子星屬性的事情都是非常有用的。」

PREX團隊的新結果比以前的實驗要大,這當然會影響到跟中子星相關的整體理論和計算。Piekarewicz表示,在這個問題上還有更多的工作要做,另外新技術的進步則會不斷增加科學家對太空的理解。

「它正在推進知識的前沿。我們都想知道我們從哪里來、宇宙是由什麼組成的、宇宙的最終命運是什麼,」Piekarewicz說道。

來源:cnBeta