新宝6奇迹官网中子星及其与黑洞的相似性
发布时间:2020-03-23 00:08
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中子星及其与黑洞的相似性

中子星结构的插图

图片来源:nasa马歇尔太空飞行中心

新的研究表明中子星与黑洞的相似之处

对于天文学家来说,中子星是极其复杂的天文物体

与sissa合作进行的研究并发表在《物理评论快报》上,该研究表明,在某些方面,这些恒星可以非常简单地描述,并且显示出与黑洞相似

一个人可以用几种方式描述一个物体?以苹果为例:仅通过观察它,我们就可以轻松估算出它的重量,形状和颜色,但是我们无法在任何其他水平上对其进行描述,例如,无法评估其果肉的化学成分

相似的东西也适用于天文物体:直到今天,科学家们面临的挑战之一是在核物理学水平上描述中子星

这些恒星组成的物质实际上非常复杂,并且已经提出了几个复杂的状态方程

但是,迄今为止,关于哪种是正确的(或最好的),尚无共识

sissa(的里雅斯特国际高级学院)与雅典大学合作进行的理论研究表明,中子星也可以通过观察它们周围的时空结构以相对简单的术语来描述

由于构成中子的物质,中子星是复杂的物体

sissa进行的这项研究的第一作者georgios pappas解释说,我们可以将它们描述为半径约十公里的巨大原子核

中子星是大质量恒星坍缩的剩余部分:它内部的物质非常稠密,主要由中子组成

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帕帕斯继续说,了解这些天文物体所含物质的性质所需的核物理学通常使它们的描述非常复杂且难以表述

通过使用数值方法,我们已经证明的是,有一些属性可以以简单的方式提供对中子星和周围时空的某些描述,类似于对黑洞的描述

黑洞是真正的独特对象:它们失去了所有物质,仅由时间和空间组成

就像中子星一样,它们是更大的恒星坍塌的结果(在这种情况下,该恒星比产生中子星的恒星大得多),在内爆时,所有物质都被清除了

它们被认为是宇宙中最完美的物体,由约翰·阿奇博尔德·惠勒(john archibald wheeler)创造的无毛表情表明其简单性已广为人知

根据我们的计算,甚至中子星也可以以非常相似的方式描绘

科学家使用多极矩作为参数来描述物体

描述黑洞所需的力矩为质量和角动量(绕轴旋转的速度)两个

对于中子星,需要三个矩:质量,角动量和四极矩,即描述该系数的系数

物体旋转产生的变形

我们的计算揭示了两个意外的发现

首先,我们发现这三个参数就足够了,因为更高水平的力矩不是独立的,而是可以从前三个力矩导出的,pappas解释说

第二个令人惊讶的发现是,基于这些参数的描述独立于状态方程式,或者更确切地说:我们甚至不需要知道哪个是状态方程式

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在实践中,我们可以对中子星进行描述,而与形成它的物质无关

帕帕斯总结说,这具有重大意义

实际上,例如,通过使用通过天体物理观测收集的数据,中子星发出的辐射,或有关围绕着恒星引力的物体的信息或其他信息,我们可以重建中子星的特征

出版:接受《物理评论快报》中的出版

pdf的研究副本:在广义相对论中,旋转中子星的有效普遍行为使其比牛顿的同类更简单

新宝6奇迹官网综合报道

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