最新发现6颗“奇异行星”可能由神秘物质构成

每日一看9个月前发布 小彭
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据美国太空网站报道,天文学家发现6颗系外行星可能由未知的“奇异物质”组成。

构成传统物质的原子具有由质子和中子组成的原子核,而质子和中子由称为夸克的亚原子粒子组成。 夸克有六种:上夸克、下夸克、奇异夸克、粲夸克、顶夸克和底夸克,其中上夸克和下夸克最轻,每个质子包含两个上夸克和一个下夸克,每个中子包含两个下夸克和一个上夸克。

科学家通过粒子加速器中的剧烈碰撞创造出奇怪的夸克,但这些夸克很快就会衰变成更稳定的粒子。 然而,之前的研究表明,奇怪的夸克可能在被称为中子星的超致密恒星尸体中保持稳定。

中子星是大恒星的残余物,是大恒星灾难性超新星爆炸的产物。 中子星的质量在太阳的1.3到2.5倍之间,相当于把这么大的质量塞进一个直径20公里的球体里。 这个名字来源于它奇怪的成分:恒星遗迹的强大引力将质子和电子挤压成中子。

理论上,在质量特别大的中子星核心的极端压力下,中子可以分解成“夸克汤”。 此前的研究表明,在足够的压力下,近一半中子星的下夸克可能转变为奇异夸克,从而产生由奇异物质构成的奇异夸克星。

最新发现6颗“奇异行星”可能由神秘物质构成

奇怪的物质可能比正常物质更重、更稳定。 此外,它甚至还有能力将遇到的普通物质转化为更加奇异的物质。 此前的研究表明,一颗奇异夸克星意外喷射出奇异物质的时间可能就在1毫秒之内。 在不到1秒的时间内将双星系统中的中子星转变为奇异夸克星。

此前的研究也表明,中子星和奇异夸克星的密度应该非常接近。 这项研究发现系外行星可能由奇异物质组成,使得中子星与系外行星难以区分,也很难观察奇异夸克星是否真的存在。

然而,之前的研究表明,由奇异物质构成的行星可能存在,科学家们可以通过密度特征将它们与由常规物质构成的行星区分开来。 普通行星的密度不超过每立方厘米30克,相比之下,奇异行星的密度通常接近每立方厘米400万亿克(黄金的密度为每立方厘米19.3克)。

虽然奇夸克星和中子星非常相似,但奇异行星和正常行星之间的差异却很大。 这些奇怪的行星异常的密度意味着即使它们位于其绕轨道运行的奇怪夸克星23.7公里范围内也能生存。 。

目前,根据这些奇异行星的特征,已经发现了4颗奇异行星的候选者。 这些系外行星围绕脉冲星旋转,轨道距离不到56万公里。 脉冲星是快速旋转的中子星。 从地球的角度观察,脉冲星像灯塔一样闪烁。 与此同时,研究人员还发现了另外两颗行星,它们完成一个轨道所需的时间稍长,因此也可能是奇异行星的候选者。

最新发现6颗“奇异行星”可能由神秘物质构成

研究人员指出,这颗奇怪的行星也可能围绕着一颗白矮星这样的物体运行,白矮星是一颗正常恒星的残余物,它烧掉了恒星核心中的所有氢燃料,但它实际上是一颗奇怪的夸克矮星,他们在白矮星周围发现了它。 人们发现了五颗系外行星,它们的轨道非常接近恒星遗迹,这表明它们也可能是奇异行星。

不过,科学家警告说,这些潜在的奇异行星实际上可能是白矮星,白矮星也是相对致密的天体,可能距离它们的宿主脉冲星较近,但新发现的候选奇异行星的质量普遍小于木星的10倍。 白矮星的质量一般是木星的150-1200倍。

确定这些系外行星是否由奇异物质构成的一种潜在方法是寻找它们发出的引力波。 引力波是空间和时空结构中的涟漪,由任何质量物体的运动产生。 非常强的引力波是由质量大的天体释放出来的,例如:两颗中子星相互碰撞。

研究人员指出,围绕奇异夸克星运行或合并的奇异行星应该会释放出与中子星对和正常行星不同的引力波,因为奇异行星的密度很高。 他们认为,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)项目和爱因斯坦望远镜可能会探测到奇异行星和奇异夸克星合并产生的引力波爆发。

研究人员认为,他们现在找到了一种有效识别具有奇怪夸克物质的物体的新方法。 科学家们现在在 8 月 29 日出版的《天体物理学杂志》上详细介绍了最新发现。 (叶倾城)

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