本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
与黑洞一样，中子星是恒星在其燃料耗尽后在引力作用下坍缩的产物，直到它们的密度与原子核的密度大致相同，此时质子和电子“融化”成纯中子。我们所说的密度有多大？ 如果你有一块方糖大小的中子星，它的重量将高达 1 亿吨。 只有黑洞比它更致密。
科学家们怀疑，在最内层核心可能存在类似于夸克-胶子等离子体的物质，而更常规的物质构成了恒星的最外层边缘。 在两者之间，构成地壳的是一种罕见的简并态物质，称为“核意大利面”（不仅由中子构成，还包括质子和电子）。 并且这种“意大利面”呈现的各种形状代表了一系列相变，因为这个边界层从块状变为光滑。
在巴尔的摩，马里兰州举行的 APS 四月会议的新闻发布会上，印第安纳大学研究生马特·卡普兰 概述了查尔斯·霍洛维茨实验室正在进行的工 作，该实验室运行各种类型的核意大利面的复杂计算机模拟，以计算各自的性质，希望更多地了解中子星的演化。 这必须进行模拟，因为意大利面形成的罕见条件真的只能在中子星的核心中找到。
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核意大利面的概念是几年前出现的，作为对某些类型中子星异常行为的一种可能的解释。 它们在诞生时快速旋转——快至每秒几次旋转——并随着能量消散而逐渐减速。 但是 X 射线脉冲星类型（最亮，因此最容易被发现）最终达到稳态，大约每 12 秒完成一次旋转。 理论上应该有一些自旋速度较慢的 X 射线脉冲星——或者有充分的理由解释为什么情况显然并非如此。
2013 年，西班牙阿利坎特大学的一个科学家团队提出，这种差异与恒星表面地壳的块状或光滑有关，这是基于一系列计算机模拟调查不同地壳配置得出的结论。 具有块状地壳的恒星会像往常一样减速，但在短短 10 万年内——在恒星生命周期中只是眨眼一瞬间——它们将在接下来的 100 万年内稳定在每 10-20 秒旋转一次的状态。 这种情况不会发生在那些具有更光滑地壳的恒星中； 它们只是继续越来越慢地旋转——慢到每 100 秒旋转一次。
究竟是什么使地壳呈块状而不是光滑？ 西班牙科学家提出，块状地壳中充满了核意大利面。 据新科学家报道：“由于中子星密度如此之大，原子核在地壳中紧密地堆积在一起。 这些压缩核中的粒子可能会被挤压成类似于意大利面条、通心粉和千层面层的奇异组合。 将这些形状混合在一起会使其比仅包含按有序晶体排列的规则核的形状更凹凸不平。”
意大利面的各种形状代表了相变过程中的不同阶段。 简而言之
面疙瘩阶段：这是一个半球形阶段，类似于那些美味的土豆饺子，也许从技术上讲它们不是意大利面，但，管他的，差不多就行了。
意大利面条阶段：在某个时候，随着压缩持续增强，质子中没有足够的电斥力来维持球形，因此面疙瘩阶段被压碎成长长的意大利面条状。
千层面阶段：最终，压缩将变得非常强，以至于意大利面条的杆融合在一起形成片状——因此，这被称为千层面阶段。
笔管面（或反意大利面条）阶段：此时，恒星的外核在相变过程中已经相当深入，随着压缩的继续，看起来更加均匀，并伴有间歇性的圆柱形空隙。 这是倒数第二个阶段。 随着过程的继续，空隙变得更加球形，然后平滑剩余的块状物。
关于中子星自旋速率及其可能受核意大利面影响的最新论文发表在今年 2 月的《物理评论快报》上，为这种迷人的物质形式又增添了一个新的变化。 具体而言，最新的计算机模拟揭示了各种意大利面形状中可能存在的拓扑缺陷，这可能会降低恒星的热导率和电导率，从而导致磁场比预期更快地消散。 这样的恒星向太空辐射的能量较少，这稳定了它们的自转速率。
例如，核意大利面的千层面阶段可能会形成连接“千层面”层的螺旋形缺陷。 “多年来，我一直试图将中子星想象成地质世界，其中有不同种类的核岩石、断层和山脉，”霍洛维茨告诉 Space.com。 “然后，一个分子动力学模拟发现了一个错误——否则规则完美的意大利面形状中的缺陷，这种缺陷持续了很长时间。”
进一步的分析表明，模拟对特定中子星地壳冷却（电导率降低的指标）的预测与钱德拉 X 射线望远镜收集的观测数据非常吻合。 拓扑缺陷很可能在 中子星的其他异常方面发挥作用——所有这些都是为了持续探索当物质被压缩到最稠密形式时如何表现。
参考文献:
Fowler, R.H. (1926) "论致密物质"，皇家天文学会月报 87。
Horowitz, C.J. 等人。(2015) "中子星中的无序核意大利面、磁场衰减和地壳冷却"，物理评论快报 114: 031102。
Pais, Helena 和 Stone, Jirina R. (2012) "探索核心坍缩超新星物质中的核意大利面阶段"，物理评论快报 109: 151101。
Pons, Jose A.; Vigano, Daniele; Rea, Nanda. (2013) "脉冲星自旋减速的“意大利面”太多了"，自然物理学 9(7): 431-434。