中子星中心的物质——大质量恒星爆炸后的密集残留物——采用了我们能测量到的最极端的形式。现在，得益于美国国家航空航天局(NASA)国际空间站上的x射线望远镜“中子星内部成分探测器”(NICER)提供的数据，科学家们发现，这种神秘的物质比一些物理学家预测的要更容易被挤压。

 

这一发现是基于对PSR J0740+6620(简称J0740)的观察而得出的。PSR J0740是已知质量最大的中子星，位于北方鹿豹座，距离地球3600光年。J0740位于一个双星系统中，该系统中有一颗白矮星，白矮星是一颗类太阳恒星的冷却残留物，转速为每秒346次。此前的观测显示，这颗中子星的质量约为太阳的2.1倍。怎么注册天富

 

“我们周围都是正常的物质，我们日常经历的东西，但我们不知道很多关于物质如何行为，它如何转变，在极端条件下，”扎文·阿尔祖马尼安(Zaven Arzoumanian)说，他是美国宇航局戈达德太空飞行中心(位于马里兰州格林贝尔特)更好的科学负责人。“通过用更好的方法测量中子星的大小和质量，我们正在探索濒临爆炸成黑洞的物质。一旦发生这种情况，我们就不能再研究物质，因为它被黑洞的视界所隐藏。”

 

4月17日，星期六，Arzoumanian和NICER团队的成员在美国物理学会的虚拟会议上展示了他们的发现，描述这些发现及其意义的论文正在接受科学审查。

 

看看美国宇航局的中子星内部成分探测器(更好)是如何帮助物理学家们窥视中子星的心脏的，中子星是超新星爆炸后的大质量恒星的残骸。科学家们想要探索这些物体内部物质的本质，这些物质处于坍塌成黑洞的边缘。要做到这一点，科学家们需要精确测量中子星的质量和大小，而这一点，比瑟尔和其他研究人员正在努力使之成为可能。来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

 

一颗比太阳重很多倍的恒星在其生命结束时，其核心燃料耗尽，在自身重量的作用下坍缩，爆发成为超新星。这些爆炸的恒星中最重的会留下黑洞。较轻的恒星产生了中子星，它们将比太阳质量更大的物质打包成一个直径相当于纽约市曼哈顿岛长度的球体

 

 

科学家认为中子星是分层的。在月球表面，由氢原子或氦原子组成的稀薄大气建立在由较重的原子组成的固体地壳上。在地壳中，压力的迅速增加将电子从原子核中剥离出来。在更深处的外核，原子核分裂成中子和质子。巨大的压力将质子和电子挤压在一起，形成了一个以中子为主的海洋，这些中子最终聚集在一起，密度达到原子核的两倍。怎么注册天富

 

中子星层

 

科学家认为中子星是分层的。正如这张图所示，它们的内核物质的状态仍然是神秘的。来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心/概念图像实验室

 

但在内核中，什么形式是重要的呢?是一直向下的中子，还是中子分解成自己的组成部分，即夸克?

 

自从沃尔特·巴德和弗里茨·兹威基在1934年提出中子星的存在，物理学家们就一直在问这个问题。为了回答这个问题，天文学家需要精确测量这些物体的大小和质量。这使他们能够计算出恒星内核的压力和密度之间的关系，并评估物质的最终可压缩性。

 

在传统的中子星模型中，物理学家预计，中子星的核心大部分都是中子。中子星的质量是太阳的1.4倍。较低的密度确保了中子保持足够的距离来保持完整，而这种内部的刚性导致了更大的恒星。

 

在像J0740这样质量更大的中子星中，内核的密度要高得多，使中子靠得更近。目前还不清楚中子在这种条件下是否能保持完整，或者它们是否会分解成夸克。理论学家怀疑它们会在压力下破碎，但许多关于细节的问题仍然存在。为了得到答案，科学家们需要对一颗巨大的中子星进行精确的尺寸测量。较小的恒星更喜欢夸克在最深处自由漫游的情况，因为更小的粒子可以更紧密地聚集在一起。更大的恒星意味着存在更复杂形式的物质。

 

中子星的引力扭曲了附近的时空

 

中子星的引力会扭曲附近的时空，就像一个躺在蹦床上的保龄球。这种扭曲的强度足以使恒星远端的光线转向我们，这使得恒星看起来比实际要大。来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯(USRA/GESTAR)