新华网华盛顿4月13日电(记者毛磊)美宇航局钱德拉X射线望远镜观测到了两颗奇异的星体,天文学家起初认为它们是中子星,但与中子星相比,它们一个太小,一个又太冷。天文学家们推测说,它们内部可能包含名为“奇异夸克物质”的新物质形态。
天文学家们近日在美宇航局的新闻发布会上说,他们对观测结果的解释如果能得到进一步证明,将填补目前对物质结构认识上的漏洞,加深人们对宇宙形成过程的认识。
新观测到的两个星体代号分别为RXJ1856和3C58。天文学家将钱德拉望远镜与哈勃太空望远镜的观测数据进行比较后发现,位于南冕星座的RXJ1856直径约为11.3公里,但温度高达70万摄氏度。它的体积如此之小,以致无法与中子星标准模型相符。天文学家因此认为,该星体可能不是由中子、而是由“奇异夸克物质”组成。
按照现行的物理学理论,原子构造单元是质子和中子等亚原子粒子,而亚原子粒子又由夸克等更微观的基本粒子组成。夸克已知有下夸克、上夸克等6种,但此前在实验室中,科学家们从未观测到独立存在的“自由”夸克。夸克一般以相对稳定的形式组合,约束于亚原子粒子尺度之内。如中子就由两个下夸克和一个上夸克组成。
天文学家们推测,在RXJ1856中,夸克处于“自由”状态。也就是说,夸克可能冲破了中子的约束,能够自由地运动。原先组成中子的下夸克和上夸克,在摆脱束缚之后能以更紧凑的方式排列,而且还可能结合形成了另一种奇异夸克。这一过程不仅有可能导致产生“奇异夸克物质”这种新物质形态,而且由于夸克的排列更为紧密,最终形成的星体也会比中子星体积要小。
天文学家对3C58观测结果的分析也得出了令人惊异的结果。这一星体据认为是中国和日本天文学家在公元1181年观测到的一次恒星爆炸的产物。天文学家们起初也认为它是一颗中子星,但观测结果却显示,该星体的温度不到100万摄氏度,比按中子星理论推算出的温度远远要低。天文学家们说,3C58的密度可能达到普通中子星的5倍左右,意味着该星体内部可能也包含着不同于中子的“新型物质”。
中子星是已知的恒星坍塌后所能形成的最致密天体。天文学家说,新发现的两个星体表明,恒星坍塌后也许还会形成密度更大的“夸克星”。他们指出,这些虽然都还只是推测,并非确切的结论,但它们对研究物理学上一些最基本的问题具有重要意义。(完)
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