新研究有望幫助科學家探明中子星內(nèi)部結(jié)構(gòu)

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新華社東京10月28日電（記者錢錚）日本理化學研究所、大阪大學、東北大學27日發(fā)布聯(lián)合新聞公報說，一個國際研究團隊用計算機模擬了雙子星合并后發(fā)出引力波的波形，“讀出”了超高密度物質(zhì)的詳細性質(zhì)。該研究有望幫助科學家探明中子星內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及超高密度物質(zhì)的性質(zhì)。

中子星是除黑洞外密度最大的天體。新聞公報說，目前有理論預測在中子星中心那樣的超高壓環(huán)境下，被封閉在中子、質(zhì)子等強子內(nèi)的夸克會逐漸被釋放出來，最終轉(zhuǎn)變成夸克物質(zhì)并連續(xù)出現(xiàn)。這種理論稱為“強子-夸克連續(xù)性”。

2017年和2019年，美國激光干涉引力波天文臺兩次探測到來自雙中子星合并的引力波。不過由于引力波探測器的特性，捕捉到兩個中子星相互靠近以及合并的瞬間已經(jīng)是極限，而中子星碰撞之后會發(fā)生什么則無法探知。

根據(jù)“強子-夸克連續(xù)性”這一理論預測，研究團隊首次用計算機模擬了雙中子星一邊釋放引力波一邊合并，最終形成一個高速旋轉(zhuǎn)的中子星的過程。

研究小組根據(jù)雙中子星合并后超高壓狀態(tài)變化的三種不同模式分別進行模擬，并對發(fā)出的引力波的波形進行了詳細分析。結(jié)果顯示，伴隨“強子-夸克連續(xù)性”產(chǎn)生的引力波，在三種不同模式下，其頻率出現(xiàn)明顯的不同。

該研究成果已在線發(fā)表在新一期美國《物理評論快報》雜志上。

標簽： 超高密度 計算機模擬 內(nèi)部結(jié)構(gòu)