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根据今天发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters) 上的一项研究,中子星可能蕴藏着巨大的类钻石核心。这一发现并非来自宇宙采矿工作。相反,研究人员在更小的尺度上进行了探测,调查亚原子夸克的寿命。不同种类的夸克表现出不同的稳定性。例如,所谓的奇异夸克通常远不如“上”夸克和“下”夸克稳定。然而,在中子星内部的高密度环境中,科学家们预计奇异夸克会更容易存在。麻省理工学院 (M.I.T.) 的物理学家克里希纳·拉贾戈帕尔 (Krishna Rajagopal) 和弗兰克·维尔切克 (Frank Wilczek) 进行的这项新研究表明,奇异夸克在中子星内部的表现应该好得多。
科学家们推测,在中子星内部,物质是由上夸克、下夸克和略少量的奇异夸克组成的,并被压缩到极高的密度。传统观点认为,这种夸克物质集体将具有整体正电荷。因此,这种物质应该会吸引电子,并在中子星的核心形成不透明的金属夸克团块。但拉贾戈帕尔和维尔切克的计算表明,事实上,奇异夸克的数量与上夸克和下夸克的数量相匹配。因此,中子星中的夸克物质集体将是电中性的——不含电子且透明。
“因此,看来每个中子星内部都可能存在一颗‘像丽思酒店一样大的钻石’,”威尔切克评论道。“实际上,它要大得多,密度也高万亿倍。” 虽然这颗恒星的核心既不是固态的,也不是晶体,也不是多面体的,但显然它会在其边界反射一些光线,并在其他方面类似于钻石。