中子星内部普遍关系或助研究相对论

                               
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当巨大恒星以超新星的形式死亡，内部核心自我坍塌时，就会形成中子星。内部的质子和电子互相融合形成中子。

凤凰科技讯 北京时间7月30日消息，美国《生活科学》网站报道，近日科学家发现了理解中子星奇怪的工作方式的关键。中子星是非常密集的天体，它将多个太阳的质量压缩到比一座城市还小的空间里。研究发现联系恒星旋转速度、乐甫数以及恒星形状如何轻易变形的三重特性的普遍关系是存在的。这种关系将帮助天文学家理解中子星核心的物理原理，并将这些恒星与更加怪异的近亲夸克星区别开来。

当巨大恒星核聚变所需的燃料耗尽并自我坍塌时，就会产生中子星。它们驱逐了外层，只留下核心在重力拖拽作用下向内坍塌，变得越来越密集。最终，内部压力如此之大以至于原子也无法保留自身结构也坍塌了。质子和电子互相融合形成中子以及轻量的粒子中微子。

夸克星则是更加怪异的理论天体，它甚至比中子星还要密集，中子都无法存在，而是融合成为它们的组成粒子，夸克粒子。“目前科学家还尚未观测到夸克星，” 蒙大拿州立大学的物理学家尼古拉斯·尤尼斯（Nicolas Yunes）这样说道。他与同事肯特·亚基（Kent Yagi）合作进行了这项最新研究，它被发表在7月25日的期刊《科学》上。

问题是，基于目前的观测，科学家无法确定中子星和夸克星之间的区别，因为有些已知的中子星可能实际上是夸克星。然而，亚基和尤尼斯发现的新关系或可能帮助区别这两个超级密集的天体。

研究人员发现，对于所有的中子星来说，三个数量之间存在特定关系：恒星的惯性矩，这定义了它旋转速度有多快；它的乐甫数；以及四极矩，它反映了恒星的形状有多容易变形。新发现的这个普遍关系意味着如果其中一个特性能够被测量，那么其它两个特性就很容易推导了。

尽管之前科学家理解这些特性是相互联系的，但他们没有意识到这样标准的关系是成立的。它类似于有关黑洞存在的关系，黑洞比中子星和夸克星还要密集。

“对于黑洞来说，存在一个确定性关系，这很容易理解，因为黑洞并不存在内部结构。” 尤尼斯说道。“科学家曾一致认为，如果某个天体有内部结构，那么这个关系一定不成立。”理解中子星存在的普遍关系可能能够帮助科学家研究强引力场里的相对论和物理法则。

“这样的中子星非常紧凑，它为我们提供了探测强力场里引力理论的试验床。”亚基说道。在此之前，对于中子星内部结构的不确定性导致科学家无法进行这样的测试。“然而，由于我们的普遍关系并不取决于中子星的内部结构，因此我们能够不受到它的影响而进行相对论测试。”

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