夸克星,一种假设的星体

文章作者:快乐相伴 | 2015-12-07
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夸克星quark star是一种假设的星体,它曾经被认为是由一种极其强烈的相互作用所形成的。但是根据一些相关理论得出,恒星在经历死亡时会在自身重力的主要影响下发生一些坍缩,若其质量为中等,即约比太阳的质量还要多1.44倍,重力就足够将一些恒星物质当中的电子和质子直接挤压到一起从而形成中子。若该恒星的质量更大,那么中子就极有可能破碎成自身的一些组成成分,即夸克。因此在一定的压力下半数都是由中子分离而成的夸克能够瞬间转化为奇夸克,它所产生的一种更加致密的主要物质类型。这时的星体就是由奇夸克进行紧密结合在一起所构成的夸克星。
      夸克星是由奇夸克的物质所组成的,它是一种假设的星体。因此从理论上,奇夸克的物质(简称奇物质)就是在一些特别重的中子星里形成的一些密度极端高的一种物质状态。根据此种理论,当构成中子星的一些中子因为受到本身重力塌陷的一些高度压缩,个别的中子也会因此崩坏,它所组成中子的夸克也会分离开来,进一步转化成奇夸克,也就是奇物质。这时它的星体就是直接由奇夸克紧密结合在一起所构成的夸克星或者是奇物质星(简称奇星),因此整个星体几乎就是单一的一颗巨大的中子。从而以重量和密度来进行分类,夸克星就是介于黑洞和中子星之间的,如果再有一定足够的物质加入夸克星里,它之后就会再继续收缩塌陷而成为黑洞。

夸克星
      夸克星的一些结构其实很简单,因为它不像中子星那样分为很多层,其密度的分布大致为一个常数。只要质量不是太大,夸克星的中心密度就看不到表面密度的两倍,并且它的表面密度会在约为1fm的尺度上速降为零。这是由于整个星体是在极强的相互作用之下进行约束的一个主要体系,夸克主要是由于色禁闭效应可能逃离表面太远。星体内部除了夸克之外还存在一些电子。因此这些电子只接受比一些比较强的相互作用对于弱得多的电磁进行约束,所以它们才会分布的比较弥散,在夸克表面之外还会有一定的延伸。因有夸克和电子所保持的电中性,这样就不可避免地在夸克的表面形成很强的一些电场。
      夸克星的存在将会在一定的程度上去阻碍原子核与夸克物质之间的强作用,从而使得夸克星在表面以上会撑起一个最大质量约为10E(-6)倍阳质量的壳层。如果夸克星果真具有这样一个壳层,那么它的一些辐射特征包括热辐射和非热辐射将会与一些中子很难区分。然而,因夸克星在诞生时所具有一些强大的中微子光子辐射场,并且它将会拥有一个强磁场并快速自转,一般情况之下就很难会形成这种壳层。
      夸克星没有壳层、表面直接裸露于星际空间的一些奇异星称为裸奇异星。裸奇异星的表面粒子都将具有一些极强的束缚能。然而脉冲星在某些射电辐射特征极有可能表明表面的粒子束缚能远比中子星高。如果进一步去认为其内部的夸克物质所呈现固态,那么这种固体裸奇异星的表面的辐射特性或许应该类似于一些金属,电子则处于连续态。至今还没有一些明确的探测能到原子谱线可能就反映了这一属性。固态的奇异星类似刚体,可以表现出一种长期的进动。另外,当固态的奇异星内部应力积累到一定程度时或许就会发生应力迅速释放,从而导致一些星震。固态的奇异星星震会导致两种后果。由于转动惯量的一个突然改变和能量包括弹性能和引力能等的一些快速释放。因此前者很可能与所观测到的一些自转突跳glitch有关,而后者则可以解释为一类天体(软r射线重复暴)巨大高能射线的耀斑现象。

夸克星
      夸克星的夸克理论则认为,夸克都是一些被囚禁在粒子内部当中的,它并不存在一些单独的夸克。一些人据此所提出的反对意见,都认为夸克并不是真实存在的。然而夸克的理论所做出的几乎成为所有预言都与实验当中的测量符合的很好,因此大部分的研究者都相信夸克理论是正确的。夸克星的一些重量和密度介于中子星与黑洞之间,如果能有更多的物质加入引发坍缩,则最终就能形成黑洞,甚至有专家则认为其与暗物质的关系十分密切。但只有进一步的去观察才能对夸克星的假设作出一些最后的推论,下一步,天文学家将启用一些高速计算无线宽频的研究与教育网来传送这些研究数据,以期用最高的科技来接近夸克星的真实面目。
  


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