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夸克星是黑洞嗎

2023年08月06日

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對於夸克星是不是黑洞一直在探討中,那麼夸克星到底是不是黑洞呢?下面我們就一起來了解一下夸克星吧!
是黑洞嗎
夸克星是由奇夸克物質組成,是一種假設的星體.理論上,奇夸克物質(簡稱奇物質)是在特別重的中子星里形成的密度極端高的一種物質狀態.根據此理論,當構成中子星的中子因為受到本身重力塌陷的高度壓縮,各別的中子會因此崩壞,組成中子的夸克會分離開來,進一步轉化成奇夸克,也就是“奇物質”.這時的星體就是直接由奇夸克緊密結合在一起所構成的“夸克星”或是“奇物質星”(簡稱“奇星”),整個星體幾乎就是單一的一顆巨大的中子.以重量和密度來分類,夸克星是介於黑洞和中子星之間,如果再有足夠的物質加入夸克星里,它之後會再繼續收縮塌陷而成為黑洞.
以目前來說,夸克星仍只是理論上的假設星體,尚未獲得證實.
結構組成
夸克星的結構其實很簡單,不像中子星那樣分為很多層,其密度分布大致為常數。只要質量不是太大,夸克星中
心密度不到表面密度的兩倍,且面密度會在約1fm的尺度上速降為零。這是由於整星體是強相互作用約束的體系,夸克由於色禁閉效應可能逃離表面太遠。星體內部除了夸克之外還存在電子。因電子只受比強相互作用弱得多的電磁約束,所以它們分布比較彌散,在夸克表面之外有一定延伸。因有夸克和電子保持電中性,這樣就不可避免地在夸克表面形成很強的電場。這一強電場的存在將一定程度上阻礙原子核與夸克物質之間的強作用,從而使得夸克星表面以上撐起一個最大質量約10E(-6)倍太陽質量的殼層。如果夸克星果真具有這樣一個殼層,那麼它的輻射特徵包括熱輻射和非熱輻射將與中子很難區分。然而,因夸克星誕生時具有強大的中微子光子輻射場,且擁有強磁場並快速自轉,一般情況下很難形成這種殼層。沒有殼層、表面直接裸露於星際空間的奇異星稱為裸奇異星。裸奇異星表面粒子具有強的束縛能;而脈衝星某些射電輻射特徵可能表明表面粒子束縛能遠比中子星高。如果進一步認為其內部的夸克物質呈現固態,那麼這種固體裸奇異星的表面輻射特性或許應該類似於金屬,電子處於連續態。至今沒有明確探測到原子譜線可能就反映了這一屬性。固態奇異星類似剛體,可以表現出長期進動。另外,當固態奇異星內部應力積累到一定程度時或許發生應力迅速釋放,從而導致星震。固態奇異星星震會導致兩種後果:轉動慣量的突然改變和能量包括彈性能和引力能等的快速釋放。前者可能與觀測到的自轉突跳glitch有關,而後者可以解釋一類天體(軟γ射線重複暴)巨大高能射線耀斑現象。

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