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標題: 發現迄今為止質量最大的中子星﹐比地球高70萬倍 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2019-9-19 12:02 AM 標題: 發現迄今為止質量最大的中子星﹐比地球高70萬倍

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　　身為宇宙最奇怪的天體之一﹐中子星就像一個超巨大原子核﹐直徑通常不到20公里﹐但質量卻與太陽相當。現在﹐科學家發現了有史以來最大顆的中子星﹐直徑約30公里﹑質量為太陽的2.17倍﹐已接近理論的最大質量上限。
　　一顆大質量恆星經歷超新星爆炸後﹐壓縮形成的殘骸之一就是中子星﹐其密度介於每立方公分8×10^13 g~2×10^ 15 g之間﹐一顆方糖大小的材料在地球上就重達1億噸﹐大概是宇宙中密度最高的「正常」物體(黑洞密度更高﹐但對天文學家來說不正常)﹐與原子核的密度差不多。
　　因此﹐可以把中子星看成宇宙中的超巨型原子核﹐展現出各種奇怪特性﹐天文學家數十年來一直嘗試解謎中子星的內部謎團﹐比如﹕被壓碎的中子是否變成「超流體」自由流動﹖是否會分解成亞原子誇克或其他奇異粒子湯﹖大質量恆星塌縮後是形成中子星還是黑洞﹐其轉折點是什麼﹖
　　最近﹐西維吉尼亞大學研究團隊利用綠堤望遠鏡(Green Bank Telescope﹐GBT)﹐發現有史以來質量最大的脈衝星「J0740 + 6620」(中子星的一種)﹐距離地球約4,600光年﹐與另一顆白矮星互繞形成二聯星系統﹐其直徑約30公里﹐質量為太陽2.17倍﹐根據LIGO所測得雙中子星碰撞之重力波數據﹐此質量已接近中子星的質量上限﹐再大上去就會塌縮成黑洞。
　　研究人員是利用一種稱為「夏皮羅時間延遲效應(Shapiro Delay)」的現象來測出脈衝星質量。
　　夏皮羅時間延遲效應也稱重力時間延遲效應(Gravitational time delay)﹐根據愛因斯坦廣義相對論﹐由於白矮星的重力略微扭曲周圍空間﹐與白矮星互繞的脈衝星會因此稍微移動﹐當從地球觀測時﹐脈衝訊號會出現數百萬分之一秒的延遲﹐天文學家便利用這種脈衝延遲來計算白矮星質量。一旦知曉白矮星質量﹐接著算出共軌的脈衝星質量就相對簡單了。
　　隨著科學家逐漸抓出中子星質量上限﹐可以幫助我們更了解物質的物理特性﹐研究人員表示﹐希望接下來加拿大CHIME電波望遠鏡可以多投入檢測這個聯星系統﹐或者利用NASA的中子星內部成分探測器(NICER)X射線太空望遠鏡﹐精準計算出這顆脈衝星的半徑。

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