中子星
中子星是除黑洞外密度最大的星體(根據最新的假說,在中子星和黑洞之間加入一種理論上的星體:夸克星),同黑洞一樣是20世紀激動人心的重大發現,為人類探索自然開辟了新的領域,而且對現代物理學的發展產生了深遠影響,成為上世紀60年代天文學的四大發現之一。
中子星的密度為每立方厘米8^14~10^15克,相當于每立方厘米重1億噸以上 。此密度也就是原子核的密度,是水的密度的一百萬億倍。對比起白矮星的幾十噸/立方厘米,后者似乎又不值一提了。如果把地球壓縮成這樣,地球的直徑將只有22米!事實上,中子星的密度是如此之大,半徑十公里的中子星的質量就與太陽的質量相當了。
中子星上的山脈
中子星的新模型表明,由于超高密度物體的巨大引力,它們最高的山峰可能只有幾分之一毫米高。這項研究今天在 2021 年全國天文學會議上發表。
中子星 是一些在宇宙中最致密的天體之一:它們的重量大約相當于太陽,但只有跨越左右10公里,類似一個大一些的城市。
由于它們的緊湊性,中子星具有比地球強約 10 億倍的巨大引力。這將表面上的每個特征都壓縮到極小的尺寸,這意味著恒星殘骸是一個幾乎完美的球體。
雖然它們比地球小數十億倍,但這些完美球體的變形仍然被稱為山脈。由博士領導的工作背后的團隊。南安普敦大學的學生 Fabian Gittins 使用計算模型構建了逼真的中子星,并將它們置于一系列數學力之下,以確定山脈是如何形成的。
該團隊還研究了超高密度核物質在支撐山脈方面的作用,發現所產生的最大山脈只有不到一毫米高,比之前估計的要小一百倍。
費邊評論說:“在過去的二十年里,已經有很多興趣了解這些山可以有多大的中子星斷裂的地殼之前,和山不再被支持。”
過去的工作表明,中子星可以承受與完美球體的偏差高達百萬分之一,這意味著山脈可能大到幾厘米。這些計算假設中子星的應變方式使得地殼在每一點都接近破裂。然而,新模型表明這樣的條件在物理上是不現實的。
Fabian 補充道:“這些結果表明,中子星確實是非常球形的物體。此外,它們表明,觀察旋轉中子星發出的引力波可能比以前認為的更具挑戰性。”
盡管它們是單個物體,但由于它們的強烈引力,旋轉的中子星輕微變形應該會在時空結構中產生波紋,稱為引力波。來自單個中子星旋轉的引力波尚未被觀測到,盡管未來在極其敏感的探測器(例如先進的 LIGO 和 Virgo)方面取得的進展可能是探測這些獨特物體的關鍵。
梵觀點:宇宙中很多事情都刷新人們認知。
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