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【转载】巴西天文学家称宇宙中或存奇异物质天体  

2015-01-17 17:28:08|  分类: 科教文典 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2015-01-14 11:37:18|  分类: 社会科学类|举报|字号 订阅

本文转载自科学探索《巴西天文学家称宇宙中或存奇异物质天体》

科学家们认为中子星物质由于遭受严重挤压,密度会变得非常极端,甚至成为所谓“奇异物质”,而对这些奇异物质的观察或许将会帮助我们揭开某些宇宙奥秘。


科学探索

  近日,巴西国家空间研究所的两名科学家指出,在某些中子星上可能存在一种我们目前尚未发现的奇异物质,由这种物质组成的奇异天体是人类所未曾发现的


  在中子星的内部,常规的重子物质,即质子和中子,也就是组成我们身边所有一切的物质——将会被强烈压缩,成为一种新的物质,即所谓“奇异物质”


  目前唯一寻找奇异物质的途径是在中子星上开展搜寻。在地球上,目前人类没有办法直接观察有无奇异物质存在,即便是在大型强子对撞机(LHC)上也不行,图为大型强子对撞机上的“Beauty”实验设备(LHCb)


  莫拉雷斯博士表示,这种奇异天体与普通中子星之间的相互作用会产生引力波,而这是天文学上的“圣杯”之一


据英国《每日邮报》报道,中子星是宇宙中密度最高的天体之一,仅仅一勺子的中子星物质,其质量都会超过整个月球。 一颗中子星的大小跟一座城市相当。而在这种神秘天体的内部,有一种过程正在进行之中——科学家们认为中子星物质由于遭受严重挤压,密度会变得非常极端,甚至成为所谓“奇异物质”,而对这些奇异物质的观察或许将会帮助我们揭开某些宇宙奥秘。

佩德罗·莫拉雷斯(Pedro Moraes)博士和奥斯瓦尔多·米兰达(Oswaldo Miranda)博士都来自巴西国家空间研究所,这正是他们最新提出的一项理论观点。他们指出,某些类型的中子星可能是由一种新型的,被称作“奇异物质”的物质组成的。我们对这种物质的性质感到陌生,但它可能是由几种不同的亚原子粒子组成的“液体”。

莫拉雷斯博士对《每日邮报》表示:“恒星,星系,行星甚至是我们自己都是由所谓‘重子物质’组成的。所谓‘重子’就是质子或中子,它们是由更加基本的粒子,即夸克组成的。一种存在6种不同的夸克(即不同的‘味’),即上夸克、下夸克、粲夸克、奇夸克、底夸克及顶夸克。取决于这些夸克的不同组合种类,便能构成不同的重子。举例来说,两个上夸克加一个下夸克就组成了一个质子,而两个下夸克加一个上夸克就组成一个中子。”

然而在中子星的内部,常规的重子物质,即质子和中子,也就是组成我们身边所有一切的物质——将会被强烈压缩,成为一种新的物质,即所谓“奇异物质”。这些物质看起来或许跟普通物质无异,但与暗物质等相比起来还是非常不同,因为它可以组成实际的物理实体。

莫拉雷斯表示:“这种奇异物质与普通物质最大的不同之处就在于它的密度。顾名思义,中子星是由中子组成的,也就是两个下夸克加一个上夸克。这样组成的星体拥有极高的密度和极快的自转速度。它们中的大部分质量大约相当于1.3~1.4倍太阳质量。”

我们所见的大部分物质都是由两种“味”组成的,由两种基本粒子——上夸克以及下夸克组成。然而在某些极端的情况下,一种罕见的“三味”物质,即由上夸克,下夸克以及奇夸克组成的物质就有可能形成。

这就是上文中所言的“奇异物质”。莫拉雷斯博士表示,如果中子星的质量足够大,自转的速度足够快,那么整个星体都可能是由这种奇异物质组成的。这样的星体相比普通的中子星,其体积会小得多。比如说,一颗质量约相当于0.2倍太阳质量的中子星,其半径大约是15公里左右;而一颗由奇异物质组成的相同质量的天体,其半径大约只有不到5公里。

这项理论如果能够得到证实,那么就将意味着宇宙中可能存在着比我们原先设想更多的物质。莫拉雷斯博士表示,由于我们无法直接观测地球上单个的夸克,要想验证这种奇异物质的存在,唯一的方法便是去中子星上寻找。

不过有趣的是,寻找这种奇异物质是否存在的过程可能也将为天文学上的“圣杯”之一——引力波的探测另辟一条蹊径。

天体物理学家们认为引力波是时空中的涟漪,它是由于宇宙中大质量天体之间的相互作用产生的。然而,尽管此前已经有了无数次的尝试和努力,它的存在到目前为止仍然尚未得到确实的证明。

莫拉雷斯博士表示,如果由奇异物质组成的星体果真存在,那么它们在双星系统中就会与普通的中子星之间发生相互作用,并产生可被探测到的影响。他表示,对这类双星系统的观测将能够检测到引力波信号,而这将是本世纪内最具挑战性的重大实验突破之一。

但就目前来说,仅仅考虑到这种由奇异物质以及由它们所组成的星体是否真实存在这一点本身便已经非常具有吸引力,因为那将意味着宇宙中还存在着一种其性质远远超出我们目前理解范围之外的奇特天体。

来源:新浪科技

更多阅读:http://www.yunzhitai.com/discovery/

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