研究:奇異物質是宇宙中最危險和最神秘的物質

當一顆恆星死亡時會發生什麼?這完全取決於有關恆星的質量,但各種潛在的答案可能會讓你感到驚訝。隨着時間的推移,像我們自己的太陽這樣的恆星會冷卻下來並最終成為矮小的恆星,如白矮星。然而有些恆星由於恆星核心的壓力過低而迅速崩潰,導致“超巨星”宇宙爆炸。這些超新星是可觀測宇宙中最大的常見爆炸。

研究:奇異物質是宇宙中最危險和最神秘的物質

當非常大的恆星在超新星中燃燒時,它們可以產生在整個銀河系發現的某些類型的黑洞,但最初的恆星需要達到三個太陽質量的質量才能創造出形成黑洞所需的條件。

因此,並不是所有的恆星在其生命周期結束時都會變成黑洞。相反,許多中型到大型的恆星可以內爆成一種叫做中子星的東西,它被描述為一個密集的球體,擁有強大的引力朝向它的核心,這比創造它的恆星小很多倍,但它充滿了中子,緊緊地擠在一起從而形成了一種不舒服且高度不穩定的狀態。跟黑洞不同的是,中子星的光無法從中逃逸,但肉眼仍能看到。而一些天體物理學家最感興趣的主題可能儲存在中子星核心的深處。

據推測,奇怪的物質會在中子星的中心形成。

研究:奇異物質是宇宙中最危險和最神秘的物質

恆星核心內持續的核燃燒過程使重力無法將恆星的質量向內壓縮。而一旦恆星的氫供應耗盡並使上述的核燃燒過程無法持續,重力就會控制車輪。當這種情況發生時,恆星多餘的物質就會向四面八方爆炸開來–這就是超新星–然後會發生兩件事中的一件。

太陽表面施加的引力由於外界的壓力而被迫變得更小,其可以將剩餘的恆星核心轉化為一個黑洞。如果核心足夠堅固到能夠承受原本“嚴重”的力量,那麼剩餘的電子和質子就會過度壓縮成中子進而生成一顆中子星。然而,條件可能是如此緊張,以至於把所有東西放在一起的亞原子夸克可能會完全打破核物理學的規律。

大多數亞原子粒子是由三個夸克的組合組成,被稱為強子。在大多數情況下,夸克往往是彼此不可分割的,但在中子星內可能並不總是如此,夸克是如此緊密地擠在一起以至於它們可能存在於一個“湯”中,其中自由形態的上下夸克可能會獨立移動。2004年,康奈爾大學的研究人員提出假設,中子星的內部條件可能會讓位於超子,這是一種包括奇異夸克的粒子;一種夸克在原子上是如此“完美”,以至於它毫不費力地將其周圍的夸克轉化為奇異夸克進而形成奇異物質。

奇異夸克團可以轉換眼前的一切

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奇異物質不僅有能力吞噬它所接觸到的任何粒子從而將更多的夸克拉入夸克“湯”中,而且據說它可以在中子星核心之外旅行而不改變其性質。研究人員建議,它甚至能將整個恆星和行星變成奇異物質,從而可能發現“異國”的奇怪行星和白矮星。一個完全轉化為奇異物質的中子星將被稱為奇異夸克星。

根據康奈爾大學在2019年的研究,來自奇異夸克星的奇異物質的主要分散可能會以碎裂的奇異子的形式在一個或多個奇異夸克星之間的碰撞中發生。但那時會發生什麼?一些研究人員認為,如果一個奇異子接觸到地球的大氣層,其原子組成的奇怪性質將允許它把地球上的一切變成奇異物質,這個過程則將讓地球上的所有生命立即致命。

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