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科普故事：科学家的假想——夸克星
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科普故事：科学家的假想——夸克星
图片来源：原创
“宝贝们，在看什么呢？”妈妈看着坐在沙发上一起看书的开开和心心。
“妈妈，什么叫夸克星？”心心从书中探出头看向妈妈问道。
妈妈接过开开递过来的书，看了看笑道：“夸克星是一种假设的星体，于20世纪六十年代被科学家提出，但到目前为止并没有在宇宙中证实夸克星的存在。”
“能给我们讲讲吗？”开开看向妈妈。
看着满脸期待的小家伙儿， 妈妈坐到两人中间开始讲解：“当然可以呀！不过要讲夸克星就要先从恒星的最终形态说起。”
“这个我知道。恒星最终可能会变成白矮星、中子星或者黑洞。”开开回答道。
“那恒星的最终形态是由什么决定的呢？”妈妈问道。
“好像是质量。”开开不太确定地回答。
“没错，恒星最终会收缩到什么程度取决于这颗恒星的质量。在物理学上，一般以太阳的质量来衡量其他恒星的质量，由小到大，恒星最终会变成白矮星、中子星和黑洞。”
“那是什么原因阻止收缩呢？”心心好奇地问道。
“不错的问题。恒星的坍缩是由于平衡被打破，当内部压强小于外部引力时就会发生坍缩，而当力平衡后就会停止。”妈妈将两个指头顶在一起，“看，当某一侧力大时，就会向另一侧移动，而两侧力平衡时就会静止。”
“原来如此，可是这和夸克星有什么关系呢？”心心感觉妈妈讲的都是题外话。
“因为有科学家认为，在中子星和黑洞之间，还存在着某种恒星的最终形态，他们称之为夸克星。”
“也就是说大质量恒星坍缩到中子星阶段并没有成功达到平衡喽？”开开问道。
图片来源：灵感源于网络
“是的。电子在强大压力作用下和质子结合成中子，而中子之间存在着斥力。为了阻止进一步坍缩，中子间的斥力开始和他们自身的引力作斗争，如果斥力与引力达到平衡，就会形成中子星，反之就会继续坍缩。此时，引力会使中子解体为更小的粒子，也就是夸克。而夸克之间同样存在排斥，如果它们之间的斥力最终与引力相抗衡，便会阻止恒星继续坍缩。从而形成夸克星。”
“那它长什么样子呢？”心心好奇地问道。
“科学家推测，夸克星有一层由中子物质组成的外壳，而内部的夸克是自由移动的，在大小上，夸克星可能比中子星稍小。而至今无法发现可能是因为夸克星并不稳定，也许在我们还没来及探测到它时，就因不稳定而继续坍缩成为黑洞了。”
“有没有可能因为和中子星差不多大，而被当成中子星了呢？”开开提出假设。
“或许哟，毕竟从表面上看，夸克星与中子星几乎没有差别，两者同样发光发热且致密。科学家估计在银河系中，应该有将近10亿颗中子星，说不定其中就藏有夸克星哦！”妈妈点头表示认可开开的大胆假设，“科学家一直没有放弃在宇宙中寻找夸克星，目前已在太空服役的中子星内部成分探测器和计划在2025年启动的‘增强型x射线时变与偏振天文台’研究计划，都是致力于这些神秘的天体研究，我们需要的便是耐心等待，或许哪天这些假设就变成现实啦！”
【知识卡】科学家的假想——夸克星
夸克星是一种假设的星体，被认为是由强烈的相互作用形成的；是介于中子星与黑洞之间，恒星死亡的某个最终形态。
坍缩的恒星内部，电子在强大压力作用下和质子结合成中子，中子间的斥力无法抗衡其自身的引力时，引力会使中子解体为更小的粒子，即夸克。若夸克之间的斥力最终与引力相抗衡，便会阻止恒星继续坍缩，形成夸克星。
科学家推测，夸克星有一层由中子物质组成的外壳，而内部的夸克是自由移动的，在大小上，夸克星可能比中子星稍小。
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“宝贝们，在看什么呢？”妈妈看着坐在沙发上一起看书的开开和心心。
“妈妈，什么叫夸克星？”心心从书中探出头看向妈妈问道。
妈妈接过开开递过来的书，看了看笑道：“夸克星是一种假设的星体，于20世纪六十年代被科学家提出，但到目前为止并没有在宇宙中证实夸克星的存在。”
“能给我们讲讲吗？”开开看向妈妈。
看着满脸期待的小家伙儿， 妈妈坐到两人中间开始讲解：“当然可以呀！不过要讲夸克星就要先从恒星的最终形态说起。”
“这个我知道。恒星最终可能会变成白矮星、中子星或者黑洞。”开开回答道。
“那恒星的最终形态是由什么决定的呢？”妈妈问道。
“好像是质量。”开开不太确定地回答。
“没错，恒星最终会收缩到什么程度取决于这颗恒星的质量。在物理学上，一般以太阳的质量来衡量其他恒星的质量，由小到大，恒星最终会变成白矮星、中子星和黑洞。”
“那是什么原因阻止收缩呢？”心心好奇地问道。
“不错的问题。恒星的坍缩是由于平衡被打破，当内部压强小于外部引力时就会发生坍缩，而当力平衡后就会停止。”妈妈将两个指头顶在一起，“看，当某一侧力大时，就会向另一侧移动，而两侧力平衡时就会静止。”
“原来如此，可是这和夸克星有什么关系呢？”心心感觉妈妈讲的都是题外话。
“因为有科学家认为，在中子星和黑洞之间，还存在着某种恒星的最终形态，他们称之为夸克星。”
“也就是说大质量恒星坍缩到中子星阶段并没有成功达到平衡喽？”开开问道。
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“是的。电子在强大压力作用下和质子结合成中子，而中子之间存在着斥力。为了阻止进一步坍缩，中子间的斥力开始和他们自身的引力作斗争，如果斥力与引力达到平衡，就会形成中子星，反之就会继续坍缩。此时，引力会使中子解体为更小的粒子，也就是夸克。而夸克之间同样存在排斥，如果它们之间的斥力最终与引力相抗衡，便会阻止恒星继续坍缩。从而形成夸克星。”
“那它长什么样子呢？”心心好奇地问道。
“科学家推测，夸克星有一层由中子物质组成的外壳，而内部的夸克是自由移动的，在大小上，夸克星可能比中子星稍小。而至今无法发现可能是因为夸克星并不稳定，也许在我们还没来及探测到它时，就因不稳定而继续坍缩成为黑洞了。”
“有没有可能因为和中子星差不多大，而被当成中子星了呢？”开开提出假设。
“或许哟，毕竟从表面上看，夸克星与中子星几乎没有差别，两者同样发光发热且致密。科学家估计在银河系中，应该有将近10亿颗中子星，说不定其中就藏有夸克星哦！”妈妈点头表示认可开开的大胆假设，“科学家一直没有放弃在宇宙中寻找夸克星，目前已在太空服役的中子星内部成分探测器和计划在2025年启动的‘增强型x射线时变与偏振天文台’研究计划，都是致力于这些神秘的天体研究，我们需要的便是耐心等待，或许哪天这些假设就变成现实啦！”
【知识卡】科学家的假想——夸克星
夸克星是一种假设的星体，被认为是由强烈的相互作用形成的；是介于中子星与黑洞之间，恒星死亡的某个最终形态。
坍缩的恒星内部，电子在强大压力作用下和质子结合成中子，中子间的斥力无法抗衡其自身的引力时，引力会使中子解体为更小的粒子，即夸克。若夸克之间的斥力最终与引力相抗衡，便会阻止恒星继续坍缩，形成夸克星。
科学家推测，夸克星有一层由中子物质组成的外壳，而内部的夸克是自由移动的，在大小上，夸克星可能比中子星稍小。
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听说，打赏我的人最后都找到了真爱。
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