美科學家稱中子星表面比鋼鐵堅硬100億倍
引自科學網
據英國New Scientist雜誌報導,科學家最新類比實驗顯示,中子星表面比鋼鐵堅硬100億倍。
中子星是超大質量恒星爆炸形成超新星時殘留的內核,它是密度非常高的天體,相當於將太陽的質量裝入一個直徑僅有20000公尺 的球體內,中子星能夠每秒旋轉數百次。由於超強的引力作用和旋轉速度,中子星可在時空中形成較大的“漣漪”(重力波),但如果其表面包含隆起或其他瑕疵,時空中出現的“漣漪” (重力波)將出現不均勻性。
中子星的表面被認為是由富含中子微粒的結晶層,是一種固體堅硬的外層。美國伯明罕印地安那州立大學的查理斯-霍羅維特茲(Charles Horowitz)說:“擺在我們眼前的一個最大疑問就是中子星表面的強度有多大,是否能夠支持山脈的重力,或者在受力狀態下其表面外殼就會塌陷”
由於實驗室無法複製中子星表面的這種極端環境狀況,天文學家多半猜測其表面的強度可能類似於地球上最堅硬的物質。但是在近期的一項最新模擬實驗中,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的霍羅維特茲和凱伊-卡德尤(Kai Kadau)聲稱中子星的表面要比想像得更加堅硬。
岩石和鋼鐵之所以會斷裂是由於該材料中存在著間隙和其他瑕疵,受壓時很容易出現斷裂。但在中子星表面的巨大壓力作用下,其表面上的間隙和瑕疵將被完全消除。霍羅維特茲告訴英國新科學家雜誌:“中子星表面的原子排列地比鋼鐵更加緊密,其強度是鋼鐵中斷點的100億倍。”
美國賓夕法尼亞州立大學的本傑明-歐文(Benjamin Owen)稱,這項研究證實了中子星表面的強度要超出之前天文學家的意料,堅硬的表面意味著中子星能夠支撐大量的表面隆起地形——“山脈”,可能在中子星 表面能夠支撐一些10公分 高的地形隆起,延伸至幾公里之外。他指出,通過這項模擬實驗,我們推測中子星表面所形成“山脈”的高度是之前所推測的10倍。中 子星能夠產生的重力波是之前我們猜測的100倍,我們可以通過美國雷射干涉重力波天文臺(LIGO)探測到重力波信號。
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