中子星是超新星爆炸的结果,是宇宙中最小,最密集的恒星。

尽管这些物体的半径通常约为10 km,但它们的平均太阳质量为1.4至2.2。

在中子星内部,已知原子物质会坍塌成非常密集的核物质,其中的中子和质子紧密地堆积在一起,因此整个恒星都可以视为一个巨大的核。

直到现在,还不清楚的是,在大质量中子星的核内核物质是否会坍塌成一种甚至更奇特的状态,即所谓的夸克物质,在该状态下原子核本身不再存在。

物理学部研究员Aleksi Vuorinen博士说:“自从大约40年前首次提出这种可能性以来,确认中子星内部存在夸克核一直是中子星物理学的最重要目标之一。”在赫尔辛基大学。

由于在无法确定中子星内部核物质命运的超级计算机上运行的大规模模拟,Vuorinen博士及其同事提出了解决该问题的新方法。

他们意识到,将理论和核物理学的最新发现与天体物理测量相结合,就有可能推论中子星内部物质的特征和特性。

他们发现,在质量最大的稳定中子星核内部的物质与夸克物质比与普通核物质更相似。

他们的计算表明,在这些恒星中,被确认为夸克物质的核心直径可能超过整个中子星直径的一半。

但是,中子星的确切结构仍然存在许多不确定性。

Vuorinen博士说:“所有中子星仅由核物质组成的可能性仍然很小,但也不为零。”

“但是,我们能够做的是量化这种情况所需的条件。”

“简而言之,那么,致密核物质的行为就必须真正地是特殊的。”

“例如,声音的速度几乎需要达到光速。”