奇特星

维基百科,自由的百科全书
跳到导航 跳到搜索

奇特星英语:Exotic star)的名称类似于奇特原子Exotic atom),只要是指其成分不是一般的由元素构成的星体,而是一类成分包括基本粒子夸克或其它假想粒子,在簡併壓力和引力间达到平衡之后形成,並且具有其它的量子特性的緻密星。主要包括夸克星奇異星(成分以奇異物質為主)和更理論的先子星(由先子(前子)組成)。

夸克星和奇異星[编辑]

足够的压力下中子星有可能分解成组成中子的夸克,在這種情況下,恆星將進一步收縮並變得更為緻密,但是如果沒有額外的質量添加,它可能無限期的保留在這種新狀態下。它已經成為一個很大的核子,一顆在這種狀態下的恆星被稱為夸克星(Quark stars)。如果夸克星含有奇異物質(Strange matter),它將被稱為奇異星(Strange stars)。絕大多數的奇特星目前都是理論上的,但是在2002年4月20日錢卓X射線天文台檢測到兩個夸克星的候選者,標示為RX J1856.5-37543C58,而在之前被認為是中子星。基於已知的物理定律,前者看起來非常小,而後者比它們應有的溫度冷了許多,認為它們組成的材料密度比多中子核(Neutronium)更稠密。但是,這些觀測仍受到一些研究人員的質疑,認為結果仍有爭論的餘地。

電弱星[编辑]

電弱星Electroweak stars)是一種理論上的恆星類型,是已經重力崩潰,但由來自電弱燃燒輻射壓和中微子来抵抗引力的恆星,這就是通過電弱力夸克轉換成輕子釋放能量。這一種過程使恆星有如苹果大小體積的核心,包含大約2個地球的質量。[1]

恆星的生命過程中,理論上電弱星的產生是在超新星塌縮之後。電弱星的密度比夸克星更高,並且可能是夸克的簡併壓力不再能承受引力相互作用,但是可能依然受到電弱燃燒的輻射壓力支撐著。這個階段恆星的生命期可能最多只有一千萬年[1]

孤子星[编辑]

孤子星Soliton Star)以李政道提出的非拓樸性孤子(Non-topological soliton, NTS)為理論基礎(拓樸性孤子的模型目前有斯格明子Skyrmion),主要是以純粹費米子具有孤子波性質的孤子來組成夸克星,被認為是暗物質的候選者之一[2]。对于潜在的玻色子和费米子孤子星进行了计算,一个复杂的标量场就可以形成引力平衡的状态,计算结果显示它们是微观尺寸的小孤子星。

玻色子星[编辑]

玻色子星Boson stars)純粹由具有質量玻色子構成﹝如W 及 Z 玻色子﹞,而已知的星體皆主要由費米子構成,可能是於宇宙誕生初期引力坍縮中出現的暗物質[3]理论认为可以偵測由一對共軌的玻色子星所發出的重力波來發現玻色子星。

先子星[编辑]

先子星Preon stars)是假設中由先子,一群假設次原子粒子,組成的一種緻密星。預期先子星有著極為巨大的密度,超過每立方米1023 公斤,介於夸克星黑洞之間。先子星可能源自超新星爆炸或是大爆炸,這類星体可以通過引力透鏡γ射線檢測到。先子星是暗物質的潛在候選者,但是,目前來自粒子加速器的觀側依然不能證實先子的存在。

在廣義相對論中,如果恆星塌縮至小於史瓦西半徑的大小,一個視界就會在這個半徑上形成,而且這顆恆星就成為黑洞。對一個太陽質量的物體,史瓦西半徑是3公里,所以,要符合廣義相對論,任何太陽質量大小先子星的半徑會大於這個數值。一個質量地球相同先子星的只有一顆網球大小。

重力真空星[编辑]

重力真空星Gravastar),是作為黑洞替代方案選擇之一的黑星,其真空極化外殼組成成分因為是透過玻色-愛因斯坦凝聚態所產生的,也應該是夸克所組成的,所以也屬於夸克星的一種類型,但是重力真空星並未推導出其內部實際組成物質,星體活動近似於黑洞,使得外部觀測者沒有任何手段來區分重力真空星與黑洞的曲別,所以现在只是理論推導。[4]

其他想法[编辑]

還有一些理論尚不成熟的其它類型夸克星模型推出,例如:裸奇異星,没有壳的奇异星。

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 D. Shiga. Exotic stars may mimic big bang. New Scientist. 4 January 2010 [2010-02-18]. 
  2. ^ A. D. Dolgov, O. Yu. Markin, Left-Right Symmetric Electroweak Theory and the Central Engine of Quasars,Progr. Theor. Phys. 85 (1991) 1091.
  3. ^ Madsen, Mark S.; Liddle, Andrew R. The cosmological formation of boson stars. Physics Letters B. 1990, 251 (4): 507. Bibcode:1990PhLB..251..507M. doi:10.1016/0370-2693(90)90788-8. 
  4. ^ Los Alamos researcher says 'black holes' aren't holes at all. www.lanl.gov. [2008-02-28]. (原始内容存档于2006-12-13). 

外部連結[编辑]