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大質量中子星的核心或許是由夸克物質所構成
中子星是目前所知宇宙中密度最高的天體之一﹐一顆半徑約10公里的中子星卻擁有相當於太陽的1.4倍的質量。而中子星核心所產生的極高密度與壓力﹐是否能超越強子之間的作用力﹐將質子與中子進一步被壓縮轉換成一種稱為冷夸克物質的相﹐一直都是天文物理學家關注的研究課題。
根據理論推算﹐在這種極端狀態之下﹐單一質子和中子將不存在。夸克和膠子將會從量子色動力學(Quantum Chromodynamics)的色禁閉條件(color confinement)中解放出來﹐成為幾乎可以自由移動的基本粒子。這種物質轉變屬於一種強烈的相變化﹐類似液態水轉變成冰的過程。此過程會讓核心物質的性質快速發生轉變﹐接著產生的基本粒子作用力變化﹐很有可能會破壞整顆星體的力學平衡﹐導致中子星進一步快速塌縮形成黑洞。
近期﹐天文物理學家統整目前所獲得的最新觀測資料﹐採用由機率統計學中貝葉斯定理(Bayes' theorem)所發展出來的演算法﹐藉由芬蘭CSC數據中心(CSC-IT Center for Science Led.)的LUMI超級電腦﹐將理論推算結果與觀測數據比較﹐分析中子星核心形成冷夸克物質的可能性。經由電腦模擬分析後發現﹐在大質量中子星核心的密度和壓力條件下﹐形成冷夸克物質的機率高達約80%~90%。接下來科學家們將運用更精確的觀測數據﹐進一步分析中子星核心形成夸克物質的機率和演變過程。
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