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比鋼硬100億倍 「核子意面」或為宇宙中最硬物質

中子星內部有一種奇怪的「核子意面」,可能是目前宇宙中已知的最硬的物質——硬度是鋼鐵的100億倍。(NASA/JPL-Caltech)

多年來天文物理學家一直認為超大體積的恆星坍塌形成的中子星內部,有著一種奇怪的「核子意面」(nuclear pasta)物質。最新研究認為,這種物質可能是目前宇宙中已知的最硬的物質——硬度是鋼鐵的100億倍。

據生命科學(Live Science)網報導,只需簡單三步即可製成「核意面」:

1.把一顆接近生命終點的大恆星煮成超新星,直到其爆炸。(這可能要花上10億年,請耐心等待。)

2.使勁翻炒恆星瘦小內核裡面剩餘的中子和電子,直到混合成一鍋超高密度的中子湯,並加入儘可能多的引力。3.把這鍋「中子亂燉」塞進一個密閉的、多倫多大小的球體內。再在外面裹上晶體脆皮,烘烤至108萬華氏度(60萬攝氏度)。

宇宙中最奇怪的「核意面」出爐了。

一份已發表在論文預印網(arXiv.org),並即將發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的一篇研究稱,美國和加拿大的研究者們利用所知的信息電腦模擬了一系列實驗測試核意面的強度後發現,這種物質的硬度可能是鋼鐵的100億倍。

「核意面可能是宇宙中已知的最硬的物質。」該論文中寫道。研究者們認為這可能是唯一能在超新星內部留下來的物質。

核意面的強度很大程度上來源於其密度。只有至少8倍太陽質量的恆星被自身引力撕裂後的中子星內,才會形成這種物質。最後,整個恆星的質量緊湊地擠進一個約12英里(20公里)大小的內核里。這相當於把130萬個地球擠進一座城市裡。

在這樣的密度下,裡面的物質大概比宇宙中任何物質都重。2007年一篇NASA的博客寫道,一個糖塊大小的這種物質重量可達10億多噸——相當於珠穆朗瑪峰的重量。

這份最新研究還認為,核意面如此堅硬可能會撐破中子星的「脆皮」,拱出外表面形成「小山丘」。當這些中子星自旋(中子星通常以極快的速度自旋)時,理論上說,這些鼓出來的「小包」會在周圍的時空內形成重力波。

目前已知,兩個中子星合併時會引發重力波——但這是否與核意面相關還不確定,仍需要更多研究來解答。◇

責任編輯: 夏雨荷  來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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