中子星是宇宙中最密集的天体之一,是大质量恒星演化到生命末期,燃料耗尽停止核反应,热辐射压力不足以支撑外围物质的巨大重力,经由超新星爆炸后,剩余物质坍缩形成的致密星体。

中子星相当于质量比太阳还大的恒星,被挤压到一个城市大小的空间中,由此你就可知道它的密度有多大了。但中子星的密度究竟有多大,此前的科学研究并无一个准确的结论,而离我们最近的中子星也在424光年开外,不方便我们拿着皮尺去测量,所以科学家们只能估算出一个数值,大约在8到16公里之间——如果放到地球上,最小的中子星刚好可以把成都二环路内全部压垮,而最大的中子星,三环路内侧还勉强可以留下窄窄的一圈。

德国法兰克福大学理论物理研究所的科学家通过分析中子星合并产生的引力波,开发了一种新技术来准确估测中子星的大小,在比较了20亿个中子星的理论模型后,研究人员得出了迄今为止最准确的中子星尺寸——其直径不小于12公里,不大于13.5公里。

这个数据也不是完全没有问题,因为中子星还有一种双星模式。在超高密度下,物质会急剧改变其性质并发生所谓的“相变”,就像水冻结时从液态转变为固态时一样。在两颗中子星合并的情况下,科学家们推测,这种“相变”可以将普通物质转变成夸克物质,从而产生与两颗中子星质量相同的天体,但会更加紧凑,尺寸也会小得多。

尽管没有明确的证据证明这种天体的存在,但这种情况也不容忽视,法兰克福科学家分析了这样的情形,他们的研究得到了意想不到的结果:双中子星在统计上很少见,并且合并时变形也不会很大,既然没有小很多,那么就可排除这些非常紧凑天体的存在了。

12公里到13.5公里,记好了,这是迄今为止中子星最准确的半径值,以后别人问你的时候,就不用再说得那么模棱两可了。

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