中子星的外殼中的外來物質(zhì)可能是宇宙中最強的物質(zhì)

來自麥吉爾大學(xué)，加州理工學(xué)院和印第安納大學(xué)的一個國際研究團(tuán)隊計算了核面食的強度- 中性恒星外殼內(nèi)部極其致密的材料。的結(jié)果，發(fā)表在雜志物理評論快報，表明核面食可以是在宇宙中最強的公知的材料，具有的剪切模量可達(dá)10支30爾格/厘米3和斷裂應(yīng)變大于0.1。當(dāng)高度演化的大質(zhì)量恒星的核心變得非常不穩(wěn)定和坍塌時，中子星就會成為極熱的物體。

它們的直徑只有5-10英里(10-15公里)，但質(zhì)量是太陽質(zhì)量的1.5倍。

它們巨大的引力使它們的外層凍結(jié)固體，使它們與地球相似，外殼包裹著一層液體核心。

這種高密度使構(gòu)成中子星的材料(稱為核面食)具有獨特的結(jié)構(gòu)。

在地殼下方，質(zhì)子和中子之間的競爭力使它們組裝成諸如長圓柱或平面的形狀，在文獻(xiàn)中稱為“烤寬面條”和“面條”，因此稱為“核面食”。

巨大的密度和奇怪的形狀使得核面食非常僵硬。

“中子星地殼的強度，尤其是地殼的底部，與大量的天體物理學(xué)問題有關(guān)，但尚未得到很好的理解，”主要作者，麥吉爾大學(xué)博士后研究員馬修卡普蘭博士說。

卡普蘭博士和合著者成功地進(jìn)行了有史以來中子星殼的最大計算機模擬，成為第一個描述它們?nèi)绾纹屏训哪M器。

“我們的研究結(jié)果對研究中子星的天文學(xué)家很有價值，”卡普蘭博士說。

“他們的外層是我們實際觀察到的部分，因此我們需要了解這一點，以便解釋這些恒星的天文觀測結(jié)果。”

這些發(fā)現(xiàn)可以幫助天體物理學(xué)家更好地理解引力波，就像去年兩顆中子星碰撞時發(fā)現(xiàn)的引力波一樣。

結(jié)果甚至表明，單獨的中子星可能會產(chǎn)生小的引力波。

“在極端條件下，有很多有趣的物理學(xué)在這里進(jìn)行，所以理解中子星的物理特性是科學(xué)家測試他們的理論和模型的一種方式，”Caplan博士指出。

“有了這個結(jié)果，需要重新審視許多問題。在地殼破裂之前，你可以在一顆中子星上建造多大的山峰并使其坍塌?它會是什么樣子?最重要的是，天文學(xué)家如何觀察它呢?“