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科技日報記者?劉霞
據英國《新科學家》雜志網站近日報道，美國科學家在近期于越南河內舉行的物質起源和星系演化國際研討會上表示，他們開展的計算機模擬顯示，兩顆中子星碰撞產生的引力波中可能包含以前從未見過的夸克物質的證據。
引力波中可能包含夸克物質存在的證據。? 圖片來源：《新科學家》網站
當大質量恒星耗盡燃料并坍塌時，會形成中子星。中子星是除黑洞外密度最大的天體。在中子星內，無數中子緊密簇擁在一起，每個中子都包含3個夸克，由強大的核力保持在一起。目前有理論預測，當兩顆中子星并合時，其內的粒子會被強力粉碎，使夸克能離開中子的束縛，形成夸克物質。這些并合也會導致時空波動并產生引力波。
在最新研究中，圣母大學研究人員利用計算機模擬來研究引力波，以揭示中子星并合過程中夸克物質的存在。他們模擬了兩顆中子星碰撞，以了解在不同溫度和密度下所產生的引力波的頻率。他們發現，當夸克物質形成時，引力波頻率會出現峰值——約3千赫茲左右。
研究人員表示，中子星之間的碰撞非常極端，無法在實驗室中復制，因此研究它們很有挑戰性。多年來，科學家們一直在猜測中子星內部以及它們并合時會發生什么情況，但直到2017年，很多都只是假想。
2017年，美國激光干涉儀引力波天文臺（LIGO）探測到兩顆中子星并合產生的引力波。但圣母大學的格蘭特·馬修斯表示，參與相關研究的科學家或許只捕獲了一些頻率的波，這足以確定中子星發生了并合，但不足以確定中子星內部的情況。一些理論認為，中子星內部夸克物質的行為類似于完美的電導體；而另一些理論則認為，夸克物質變成了一種奇異的流體，能毫無阻滯地在中子星內部運動。
研究團隊的模擬解釋了其中一些場景，他們希望未來能將最新研究與LIGO和其他探測器即將開展的測量（將探測到更詳細的引力波頻率）進行比較，以進一步揭示中子星的秘密。
