一種奇異的物質狀態存在于大中子星的深處

原子由三樣東西組成：質子、中子和電子。電子是一種基本粒子，但質子和中子是由上夸克和下夸克組成的復合粒子。質子有兩個上升和一個下降，而中子有兩個下降和一個上升。

因為好奇心強的力量，這些夸克總是相互束縛的，所以它們永遠不可能像電子一樣成為真正的自由粒子，至少在真空空間中是這樣。但一項新研究在自然通訊發現他們可以在中子星的心臟中解放自己。

中子星是大恒星的殘余物。它們是防止恒星核心坍縮成黑洞.致密核心的核燃料全部用完后，唯一能對抗重力的就是中子的量子壓力。這就是事情變得復雜的地方。

中子星的簡單模型認為，它的核心充滿了中子，只是在坍縮的邊緣。它們可能以巨大的能量相互推擠，但它們仍然是中子。

它們內部的夸克被束縛得太緊，以至于中子無法分裂。但有些人認為，在這個引力邊緣，中子可以松動，讓它們的夸克一起流動成一種夸克湯。這意味著中子星可以有一個致密夸克核。

不幸的是，我們不能在中子星上進行實驗，也不能在地球上創造中子星的那種致密核物質，但我們確實對致密核物質如何通過其狀態方程。

狀態方程是計算材料體性質的一種方式，對于中子星來說，這種狀態方程被稱為托爾曼-奧本海默-沃爾科夫（TOV）方程。唯一的問題是TOV是一個非常復雜的方程，如果你用它來計算中子星是否有夸克核心，你得到的答案是......或。

為這項新研究，該團隊采取了不同的方法。他們沒有翻閱狀態計算方程，而是獲取了關于中子星質量和大小的觀測數據，并應用了貝葉斯統計。這種統計方法著眼于觀察模式，并以一種微妙但有力的方式推斷出可能的情況。

在這種情況下，如果中子星有夸克核心，那么它們的密度比沒有夸克核心的中子星略高。由于小中子星可能沒有夸克核心，而質量最大的中子星可能有夸克核，因此質量-密度關系的變化應該出現在貝葉斯分析中。

該團隊發現大質量中子星，即質量大于兩個太陽的中子星，有大約80-90%的可能性擁有夸克核心。似乎真正的問題不是夸克星是否存在，而是夸克星和普通中子星之間的過渡在哪里。

T公平地說，該分析依賴于相當小的數據樣本。我們目前還不知道大多數中子星的質量和半徑，但這會隨著時間的推移而改變。有了更多的數據，我們應該能夠確定夸克物質和致密中子物質之間的臨界相移。

但就目前而言，我們可以相當肯定，一些中子星比我們想象的要奇怪得多。

本文最初由今日宇宙.讀原文.

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