在浩瀚的宇宙中,有各種各樣的天體,你所熟知的無非便是黑洞、、、白矮星、行星等,但你有聽說過嗎?沒錯(cuò),你沒聽過,夸克,這是比中子還要小的物質(zhì),也是組成中子的基礎(chǔ)單元。我們其實(shí)無法直接觀測(cè)夸克,只能從夸克互相結(jié)合而形成的強(qiáng)子中來間接觀測(cè)夸克,質(zhì)子和中子便屬于強(qiáng)子。
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也許你聽說過夸克星,也許沒有,因?yàn)榭淇诵悄壳斑€是屬于理論中的天體,自從20世紀(jì)六十年代夸克星理論的提出,直到現(xiàn)在還從未有人直接觀測(cè)發(fā)現(xiàn)過。但是科學(xué)家仍不懈努力地在茫茫宇宙中尋找它的蹤影,要想找到夸克星,我們必須先了解夸克星是什么?
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這一切還要從恒星的演化說起,我們都知道恒星都是有壽命的,即使是太陽,也有燃料耗盡的一天。而當(dāng)恒星的壽命臨近終點(diǎn)時(shí),它便不會(huì)再像之前那樣發(fā)光發(fā)熱,它會(huì)逐漸地變冷收縮,但它會(huì)收縮到什么程度,這就取決于這顆恒星的質(zhì)量了。不同的恒星質(zhì)量,會(huì)出現(xiàn)不同形態(tài)的恒星終態(tài)。
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為了研究方便,我們一般以一顆太陽的質(zhì)量來衡量其它恒星的質(zhì)量,稱為“太陽質(zhì)量”。當(dāng)一顆恒星達(dá)到壽命終點(diǎn)時(shí),如果它的質(zhì)量小于1.4個(gè)太陽質(zhì)量,那它最終會(huì)停止收縮變成白矮星;如果是1.4~2倍的太陽質(zhì)量,那么它將會(huì)變成中子星;如果它的質(zhì)量更大,是一顆超大質(zhì)量恒星的話,則會(huì)形成黑洞,一種吞噬世間萬物的存在,巨大的引力使得光子都無法逃脫。
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夸克星便是理論上介于黑洞與中子星之間的存在,它的形成依靠于恒星巨大的引力。當(dāng)燃料殆盡后還有2倍以上太陽質(zhì)量的恒星開始坍縮時(shí),巨大的引力使得電子與點(diǎn)在之間、中子與中子之間的排斥力失效,將中子裂解為更小的粒子——夸克。一個(gè)中子可以裂分為一個(gè)上夸克和兩個(gè)下夸克,而夸克之間的排斥力有可能與引力相抗衡,組止恒星繼續(xù)坍縮為黑洞,從而形成夸克星。
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但是這種夸克星究竟以什么形態(tài)存在呢,它又有什么特點(diǎn)呢?有科學(xué)家推測(cè),夸克星有一層是由中子物質(zhì)組成的外殼,而在大小上它應(yīng)該比中子星略微小一點(diǎn)。它的外貌其實(shí)與中子星沒有什么差異,也為我們的尋找造成了麻煩,而且由于它的不穩(wěn)定性,我們更難發(fā)現(xiàn)它的存在了。目前,據(jù)已知,銀河系中大約有十億顆中子星,說不定其中就有夸克星的存在。
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雖然夸克星只是存在于理論中,但是科學(xué)總是這樣,理論經(jīng)常早于發(fā)現(xiàn),比如引力波,它是1916年愛因斯坦基于廣義相對(duì)論所預(yù)言的,2016年才被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。因此我相信,夸克星總有一天會(huì)被我們所發(fā)現(xiàn)!
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