夸克星黑暗物质说

2015-10-24 10:49 作者:admin 来源:
夸克星仍只是理论上的假设星体,尚未获得证实,但是在2002年4月10日由钱德拉X射线天文台所观测到的两个星体,RXJ1856和3C58,则被认为可能是夸克星。在这之前,这两个星体一直被认为是中子星。根据已知的物理定律,如果它们确实是中子星,那么RXJ1856似乎过小,而3C58则是过冷,以此推论这两个星体应该是由比中子星密度更高的物质所构成。一些学者则认为这些观察结果仍不足以采信。至于夸克星是否真的存在就要看未来这些研究成果是否能够获得普遍的接受和证实。

(RXJ1856、3C58:

两颗古怪的星星,一颗太老,一颗太小,全不符合已知的天文学模式,为全新物质 的存在提供了证据。科学家相信,这两颗怪星不可能由原子,甚至亚原子微粒———中子构成,而可能是由亚亚原子微粒夸克 构成。这两颗怪星发出的高强度的X光线引起了美国宇航局(NASA)的钱德拉X光天文台的注意,最初,科学家们以为
 
它 们可能是中子星,在证实夸克星存在之前,中子星是为人类所知的密度最大的行星。大恒星发生超新星爆发后,它们的核心聚 变形成中子星。中子星有无法想像的超密度:一茶匙中子星物质重达20亿吨,或者说相当于全世界汽车的总重量。这是因为 它们是由紧挨着的中子构成的,而地球上的物质由包含中子、质子和电子的原子构成,中间有大量空隙。天文学家们相信,这 两颗新星的密度可能超过中子星。构成中子星的中子夸克排列稀松,被称为受限夸克。而两颗怪星可能是由紧贴排列的自由夸

克构成,它们比受限夸克少占空间。如果天文学家的猜想被证实,它们将是最先被发现的夸克星,之前,夸克星还只 存在于科学家的理论中。(BUZZ)
怪星1:体积太小引起科学家关注的怪星之一体积非常小。哈佛—史密森尼亚中心的星际物理学家杰瑞米·德拉克(JeremyDrake) 说:“到目前为止,我们一直力图从最细微的层次理解自然,这其中包括深入发掘物质的细节。最新的观察结果可能打开了通 向自然界最微小结构的窗口。”南冕座星群的一个代号RXJ1856的物体引起了德拉克和他的研究小组的注意。RXJ1856 距离地球大约400光年(1光年=光一年穿行的距离,约相当于6万亿英里)天文学家最初以为,这是一颗中子星,但当他 们用钱德拉天文台和哈勃太空镜进一步观测后,发现怪星的直径不超过10英里,低于中子星的最低标准(直径12—20英 里)。德拉克说,对体积这样小的星星解释只能是一颗中子星压缩直到产生自由夸克,形成夸克星。
怪星2:老得出奇第二怪星则出奇地老,它位于仙后座星群,代号3C58,距离地球约1万光年。研究这颗老怪星 的哥伦比亚大学天文学家大卫·赫范德(DavidHelfand)说:“早在1181年,亚洲天文学家记载了它的超新 星爆发,如果以中子星标准推算,天文学家估计,今天它应该冷却到3560万摄氏度,但事实上,它只有大约100万摄氏 度,这对于中子星而言太冷了。”赫范德认为,即使以中子星的密度也不能以足够快的速度挤压出微粒,达到如此迅速冷却, 3C58必须有5倍于中子星的密度。“根据我们的观测推断,它的核心是由陌生的新材料构成的。”)

研究显示,有些恒星在演化末期可能会变成“夸克星”。当星体抵受不住自身的万有引力不断收缩时,密度大增会把夸克挤出来,最终一个太阳大小的星体可能会萎缩到只有七、八公里那么大,但仍会发光。

夸克理论认为,夸克都是被囚禁在粒子内部的,不存在单独的夸克。一些人据此提出反对意见,认为RX J185635-375:夸克星的候选者夸克不是真实存在的。然而夸克理论做出的几乎所有预言都与实验测量符合得很好,因此大部分研究者相信夸克理论是正确的。

戴阿科诺夫预测

1997年,俄国物理学家戴阿科诺夫等人预测,存在一种由五个夸克组成的粒子,质量比氢原子大50%。2001年,日本物理学家在SP环-8加速器上用伽马射线轰击一片塑料时,发现了五夸克粒子存在的证据。随后得到了美国托马斯·杰裴逊国家加速器实验室和莫斯科理论和实验物理研究所的物理学家们的证实。这种五夸克粒子是由2个上夸克、2个下夸克和一个反奇异夸克组成的,它并不违背粒子物理的标准模型。这是第一次发现多于3个夸克组成的粒子。研究人员认为,这种粒子可能仅是“五夸克”粒子家族中第一个被发现的成员,还有可能存在由4个或6个夸克组成的粒子。

郑广生观点

2009年,香港大学的郑广生等人在著名的arxiv网站上发表文章,提出163000光年外大麦哲伦星云的SN 1987A可能不是中子星,而是天体物理学家们苦苦寻觅的夸克星,这种奇异物质将为我们透露关于早期宇宙的信息。