中子星上的“山”。

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中子星概念图。Putin/L.Calcada

当一颗质量足够大的恒星坍缩时,引力会以毁灭性的力量将其核心压缩成一个小球。这个球的质量和太阳一样大,但它的直径只有一万米左右。

在球内,几乎所有物质都被粉碎并重新组合成中子。在强大引力的支配下,这些中子并排粘在一起,形成了一种难以想象的致密状态。这个小球就是我们所说的中子星。

如果我们能够抵抗强大的引力,我们会在中子星表面看到什么?那里也有像人间一样连绵起伏的丘陵吗?

由于强大的引力,无法看到这一幕。中子星表面的所有特征都被压缩成微小的尺度。高山肯定会倒在中子星表面。但是没有人能够看到中子星表面的真实面貌。

理论上,中子星的表面应该是极其光滑的,接近完美的球体。但对于这个球体到底有多完美,众说纷纭。

一些科学家认为,在极限以下,中子星表面应该会出现一些波动。这些波动很小,大约只有百万分之一,也就是说,可以达到一厘米左右。科学家称这些起伏为“山脉”。

不过近日,英国南安普顿大学的科学家们认为,中子星表面“山峰”的高度其实比这还要“矮”。

这些科学家利用计算机模型还原了中子星表面在真实环境中多重力作用下可能具有的特征。他们发现,根据中子星物质的特性,中子星表面的波动远小于1毫米。这些起伏非常小,更像是“皱纹”。< titlesplit >

但这并不妨碍我们称它为“山”。这些“微山”的存在,不仅说明中子星表面的“完美”程度超乎想象,也意味着我们很难通过引力波探测探测到单个中子星。
科学家们正致力于研发更先进、更灵敏的引力波探测设备,试图通过监测单个中子星“不完美”的形状在自转过程中产生的引力波时空涟漪来探测它们。但是现在看来,难度会比想象的要大。
参考
虫子的生活:中子星上的毫米高山
https://phys.org/news/2021-07-bug-life-millimeter-tall-mountains-neutron.html