宇宙巧克力果仁糖一般中子星结构揭示

到目前为止，人们对中子星的内部知之甚少，中子星是恒星死亡后可能形成的极其致密的物体：我们太阳的质量甚至更多被压缩成一个直径与大城市相当的球体。

自 60 多年前发现它们以来，科学家们一直试图破译它们的结构。最大的挑战是模拟中子星内部的极端条件，因为它们很难在地球上的实验室中重现。因此，有许多模型在所谓的状态方程的帮助下描述了密度和温度等各种特性。这些方程试图描述中子星从恒星表面到内核的结构。

现在法兰克福歌德大学的物理学家们已经成功地为这个难题添加了更多的关键部分。由理论物理研究所的 Luciano Rezzolla 教授领导的工作组开发了超过一百万个不同的状态方程，这些方程一方面满足从理论核物理获得的数据设置的约束，另一方面满足天文观测设置的约束。在评估状态方程时，工作组有一个惊人的发现：“轻”中子星(质量小于约 1.7 个太阳质量)似乎具有柔软的地幔和坚硬的内核，而“重”中子星(质量小于约 1.7 个太阳质量)大于 1.7 个太阳质量)而是有一个坚硬的地幔和一个软核。“这个结果非常有趣，因为它让我们可以直接测量中子星中心的可压缩性，

这种洞察力的关键是声速，这是本科生 Sinan Altiparmak 的研究重点。这种数量测量描述了声波在物体内传播的速度，并取决于物质的硬度或软度。在地球上，声速被用来探索地球内部和发现石油矿藏。

通过对状态方程进行建模，物理学家还能够发现中子星其他以前无法解释的特性。例如，不管它们的质量如何，它们的半径很可能只有 12 公里。因此，它们的直径与歌德大学的故乡法兰克福一样大。作者 Christian Ecker 博士解释说：“我们广泛的数值研究不仅使我们能够预测中子星的半径和最大质量，而且还为双星系统中的可变形性设定了新的限制，即它们扭曲每个星体的强度其他人通过他们的引力场。这些见解对于通过未来的天文观测和对合并恒星引力波的探测来确定未知的状态方程尤为重要。”

因此，虽然中子星内部物质的确切结构和组成仍然是个谜，但等到它被发现时，肯定可以用一两块巧克力来增加甜味。

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