从地球(左)和从恒星赤道面(右)看到的中子PSR J0437-4715的插图. 紫粉色表示两极热点的温度. White is relatively cool; purple is hot. 图片来源:NASA/Sharon Morsnik/Devarshi Choudhury等人.
中子星是一种死亡的恒星，其质量是太阳的两倍，被压缩成一个像新罕布什尔州海岸线那么大的球，是宇宙中密度最大的物体之一. 它们内部的组成为宇宙的膨胀和黑洞的形成提供了线索.
一系列新的科学研究发表在 天体物理学杂志通讯，其中包括由主要研究 Ph.D. 候选人 内森·卢瑟福, 精确定位离我们最近的中子星的直径和质量，并提供对其内部组成的见解——这将帮助我们更好地了解整个星系中子星的内部.
基于对中子星的新测量 PSR J0437, 叫做毫秒脉冲星, 利用美国宇航局在国际空间站上的NICER(中子星内部成分探测器)x射线望远镜的数据, 卢瑟福和他的合作者决定 我们对中子星内部的了解现在是由我们收集的数据而不是理论假设驱动的. 这样就可以更有把握地确定所有中子星的大小和组成.
在这项工作之前, 我们的印象是，我们对中子星内部的理解更多地是基于我们最好的物理理论，而不是目前的测量结果,卢瑟福说. “现在, 我们对中子星内部的认识正处于一个转折点, 中子星数据是如何推动我们理解目前中子星内部的最佳理论的.”
“这项新研究让我们对核物质的本质和宇宙中一些最紧凑的物体有了宝贵的了解.”
包括卢瑟福博士在内的研究人员.D. 指导老师，物理学和天文学副教授 钱德Prescod-Weinstein，我们还能够推断出任何中子星的最大质量可能在1.92和2.是太阳质量的36倍，低于之前的理论预测. 他们还将中子星的可能直径限制在22到26公里之间, 缩小了之前模型在21到28公里之间的范围.
他们的结果还表明，中子星的内部可能是由不同形式的物质组成的，而不是以前认为的那样. “它可能是夸克之类的东西, 构成中子的亚原子粒子有哪些,他说. “中子星中心的压力是如此巨大，以至于中子也会分解.”
那么我们为什么要关心中子星呢, 即使是离我们最近的人, 这是本研究的PSR J0437, 距离我们510光年? 作为宇宙中密度第二高的物体, 仅次于黑洞, 它们可以帮助我们了解中子星变成黑洞之前物质的最终状态, 卢瑟福说. 当它们相互碰撞时，可能会产生像银和金这样的重元素. “这种中子星碰撞也可以告诉我们宇宙的历史, 尤其是它的扩张速度,他说.
“中子星是非凡的核物理实验室，可以获得我们在地球上无法获得的能量,普雷scod - weinstein说, 她也是永利app新版本官网地址女性研究的核心教员. “这项新研究让我们对核物质的本质和宇宙中一些最紧凑的物体有了宝贵的了解.”
这篇论文，”用新的NICER质量半径测量和新的手性有效场论输入约束致密物质状态方程,是阿姆斯特丹大学和澳大利亚斯威本科技大学最近发表的一系列永利app新版本官网地址毫秒脉冲星的论文之一.
卢瑟福的研究是由美国宇航局资助普雷斯科特-温斯坦的.
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