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结果显示,当压力达到50万亿大气压时,中子开始“溶解”
——质子和中子打破界限,形成自由夸克(上夸克、下夸克),像一锅沸腾的“夸克汤”
。
,!
“这像把中子星再煮一遍,把‘面条’(中子)煮成‘米糊’(夸克),”
小林指着模拟动画说,“核心区域的夸克物质占比达70,密度是水的1018倍——一小勺就能压垮地球。”
但模拟也发现一个矛盾:如果核心全是夸克物质,中子星的半径应该比观测值小2公里(观测半径约125公里),说明表层仍有中子简并态物质,像“夸克糊”
上盖了层“中子饼干”
。
这个“夹心结构”
让团队兴奋不已。
赵磊说:“这像三明治,外层是中子‘面包’,中间是夸克‘馅料’,核心可能还有更神秘的‘芝士’(比如奇异夸克)。”
为了验证,他们计划在2025年用韦伯望远镜观测脉冲信号的热辐射——如果核心有奇异夸克,表面温度会比纯中子星高10万摄氏度。
四、学生的“十万个为什么”
:中子星的趣味问答2024年春天,赵磊给中学生开科普课,主题是“psrj0740+6620的十个秘密”
。
孩子们的提问像连珠炮,让严肃的科学变得有趣:“老师,中子星转得那么快,为什么不会散架?”
“就像花样滑冰运动员收紧手臂转得更快,中子星的引力像‘胶水’,把物质牢牢粘在一起。
它的自转轴和磁轴不重合,所以脉冲信号像‘灯塔扫光’。”
“它的表面有山吗?会有地震吗?”
“可能有‘山脉’,但高度最多几厘米(因为引力太强)。
地震时会释放脉冲信号的变化,我们叫它‘星震’,像地球的地震波。”
“如果掉进中子星,会怎么样?”
“瞬间被压成原子大小的‘夸克点’,连惨叫都来不及发——它的密度比原子核还大,就像一滴水银掉进大海,立刻消失。”
最让赵磊意外的是一个小女孩的问题:“它能当宇宙电池吗?”
他笑着回答:“理论上可以!
它的磁场是地球的万亿倍,如果能靠近它,用线圈切割磁感线,能产生1018瓦电力——够全人类用100万年。
但它离我们4600光年,而且引力会把线圈扯碎,所以这只是幻想。”
这些问答让赵磊意识到:科学的魅力在于“好奇”
,而psrj0740+6620正是激发好奇的“宇宙玩具”
。
五、未来的“探秘计划”
:下一代望远镜的使命psrj0740+6620的故事远未结束,下一代望远镜将为它揭开更多面纱。
2025年,平方公里阵列射电望远镜(ska)将投入使用,它的灵敏度是现有望远镜的10倍,能捕捉到psrj0740+6620的“脉冲偏振”
——即信号电场方向的旋转,这能揭示它的磁场结构和表面物质成分。
“ska能看清脉冲信号的‘指纹’,”
赵磊指着ska的设计图说,“比如磁场的‘山峰’在哪里,表面有没有‘陨石坑’(撞击痕迹)。”
更令人期待的是“引力波探测器”
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