宇宙中強度最強的物質「核麵食」,是鋼的100億倍!

2020-12-02 宇宙奇妙觀

宇宙中強度最強的物質「核麵食」,是鋼的100億倍!

宇宙中天體眾多,種類繁多,黑洞是最著名的一類與其同名的還有白洞(理論上)、蟲洞(理論上),但真實存在的還有中子星等等!黑洞、中子星都是由大質量恆星演變而來,屬性都是質量非常大、其密度強度更是讓人畏懼的地步!

那麼中子星的核心物質又是什麼呢?怎麼由來的?看看科學家怎麼說!中子星的核心物質被稱作「核義大利麵」,沒錯因為它看起來像義大利麵,它可能有一個愚蠢的綽號,但這東西不是玩笑,它可以幫助我們深入探索宇宙的奧秘。

要理解為什麼「核義大利麵」強度如此之高,首先你必須理解中子星為什麼其密度如此之強。當一顆巨大的恆星,這裡所說的是比我們自己的太陽還要大幾倍,當它到達生命的盡頭時,會坍縮成一個城市大小的空間,就會產生這些超密度物體。產生的中子星是宇宙中密度最大的物體之一,但它的密度在整個形成的過程並不相同。

中子星是由幾層組成的,和地球一樣,最外層被稱為地殼。它由外殼和內殼組成,整個東西從表面向下延伸大約一公裡。物理學家認為,表面的原子並不是很緻密,但是越往下進入外殼擠壓就越緊,直到原子非常緊密地結合在一起,使它們的電子逃逸,原子核形成一個緊密結合的晶體結構。再深入到地殼內部,這些核被緊緊地包裹著,它們開始將自己排列成奇怪的形狀,形狀看起來很像義大利麵。

在《物理評論快報》雜誌上發表的一篇論文中,物理學家查爾斯·霍洛維茨、安德烈·達·席爾瓦·施耐德和馬特·卡普蘭稱之為「義大利麵層」。其中一些核結構被壓扁成像千層面一樣的薄片;另一些則被拉伸成像義大利麵條一樣的線狀。

這層麵食只有100到250米厚,但是它的密度很高,可能含有一半以上的地殼總質量。這意味著理解它很重要,因為如果你知道它的密度是如何分布的,你可以預測它可能的行為方式。為了達到這個目的,研究人員用計算機模擬了這種物質,並計算出它需要多少力量才能斷裂。

事實證明,破壞核麵食需要很大的力量,精確地說是破壞鋼所需的100億倍的力量。在一份新聞稿中,霍洛維茨明確地說:「這是一個瘋狂的大人物。」 知道這有助於我們了解更多。磁星爆發、星震,以及重要的是,中子星合併都被認為與地殼破碎有關。最後一個例子是2017年LIGO首次直接探測引力波的源頭,希望LIGO能夠探測到單個中子星旋轉產生的類似波。

但是,只有當中子星的外殼是塊狀的,並點綴著山脈時,這些波才會發生,用中子星的術語來說,這意味著它需要只有幾釐米高的山峰。但地殼越硬,這些山脈就越大。根據這些模擬,核義大利麵的硬度足以支撐數十公分的山脈,而這些山脈絕對大到足以產生LIGO目前正在尋找的那種連續引力波。所以這是可能的!那麼問題來了,誰想吃義大利麵?

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