夸克星
夸克星是一種假設的星體，被認為是由強烈的相互作用形成的。根據理論，恆星死亡時會在自身重力的影響下發生坍縮，若其質量為中等，即約比太陽的質量多1.44倍，重力就足夠將恆星物質中的電子和質子擠壓到一起形成中子；若該恆星質量更大，中子可能破碎成自身的組成成分，即夸克。在一定的壓力下半數由中子分離而成的夸克能夠轉化為奇夸克，產生一種更加緻密的物質類型。這時的星體就是由奇夸克緊密結合在一起所構成的「夸克星」。
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基本簡介
夸克星是一種假設的星體，被認為是由強烈的相互作用形成的。根據理論，恆星死亡時會在自身重力的影響下發生坍縮，若其質量為中等，即約比太陽的質量多1.44倍，重力就足夠將恆星物質中的電子和質子擠壓到一起形成中子星;若該恆星質量更大，中子可能破碎成自身的組成成分，即夸克。在一定的壓力下半數由中子分離而成的夸克能夠轉化為奇夸克，產生一種更加緻密的物質類型。這時的星體就是由奇夸克緊密結合在一起所構成的"夸克星"。[1]
簡介
夸克星是由奇夸克物質組成，是一種假設的星體。理論上，奇夸克物質(簡稱奇物質)是在特別重的中子星里形成的密度極端高的一種物質狀態。根據此理論，當構成中子星的中子因為受到本身重力塌陷的高度壓縮，個別的中子會因此崩壞，組成中子的夸克會分離開來，進一步轉化成奇夸克，也就是"奇物質"。這時的星體就是直接由奇夸克緊密結合在一起所構成的"夸克星"或是"奇物質星"(簡稱"奇星")，整個星體幾乎就是單一的一顆巨大的中子(對比來說，白矮星只是密集的原子核，而中子星就可以看作是一個巨大的原子核(中子團)，夸克星就是一個巨大的中子，黑洞就是一個理論上的奇點，體積為0)。以重量和密度來分類，夸克星是介於黑洞和中子星之間，如果再有足夠的物質加入夸克星里，它之後會再繼續收縮塌陷而成為黑洞。[2]
結構組成
夸克星的結構其實很簡單，不像中子星那樣分為很多層，其密度分布大致為常數。只要質量不是太大，夸克星中心密度不到表面密度的兩倍，且面密度會在約1fm的尺度上速降為零。這是由於整星體是強相互作用約束的體系，夸克由於色禁閉效應可能逃離表面太遠。星體內部除了夸克之外還存在電子。因電子只受比強相互作用弱得多的電磁約束，所以它們分布比較彌散，在夸克表面之外有一定延伸。因有夸克和電子保持電中性，這樣就不可避免地在夸克表面形成很強的電場。這一強電場的存在將一定程度上阻礙原子核與夸克物質之間的強作用，從而使得夸克星表面以上撐起一個最大質量約10E(-6)倍太陽質量的殼層。如果夸克星果真具有這樣一個殼層，那麼它的輻射特徵包括熱輻射和非熱輻射將與中子很難區分。然而，因夸克星誕生時具有強大的中微子光子輻射場，且擁有強磁場並快速自轉，一般情況下很難形成這種殼層。沒有殼層、表面直接裸露於星際空間的奇異星稱為裸奇異星。
裸奇異星表面粒子具有強的束縛能;而脈衝星某些射電輻射特徵可能表明表面粒子束縛能遠比中子星高。如果進一步認為其內部的夸克物質呈現固態，那麼這種固體裸奇異星的表面輻射特性或許應該類似於金屬，電子處於連續態。至今沒有明確探測到原子譜線可能就反映了這一屬性。固態奇異星類似剛體，可以表現出長期進動。另外，當固態奇異星內部應力積累到一定程度時或許發生應力迅速釋放,從而導致星震。固態奇異星星震會導致兩種後果:轉動慣量的突然改變和能量包括彈性能和引力能等的快速釋放。前者可能與觀測到的自轉突跳glitch有關，而後者可以解釋一類天體(軟γ射線重複暴)巨大高能射線耀斑現象。
戴阿科諾夫預測
1997年，俄國物理學家戴阿科諾夫等人預測，存在一種由五個夸克組成的粒子，質量比氫原子大50%。2001年，日本物理學家在SP環-8加速器上用伽馬射線轟擊一片塑料時，發現了五夸克粒子存在的證據。隨後得到了美國托馬斯·傑裴遜國家加速器實驗室和莫斯科理論和實驗物理研究所的物理學家們的證實。這種五夸克粒子是由2個上夸克、2個下夸克和一個反奇異夸克組成的，它並不違背粒子物理的標準模型。這是第一次發現多於3個夸克組成的粒子。研究人員認為，這種粒子可能僅是"五夸克"粒子家族中第一個被發現的成員，還有可能存在由4個或6個夸克組成的粒子。
鄭廣生觀點
2009年，香港大學的鄭廣生等人在著名的arxiv網站上發表文章，提出163000光年外大麥哲倫星雲的SN 1987A可能不是中子星，而是天體物理學家們苦苦尋覓的夸克星，這種奇異物質將為我們透露關於早期宇宙的信息。
產生途徑
天文學家宣布，一種罕見的高光度恆星爆發可能已導致了新型物質的產生，即通常所說的夸克星。而夸克星的存在與否，若存在其生成過程又是怎樣，都會是天文學的重大課題。
在有記錄的3個異常光度超新星的爆發中，有一個是加州理工學院帕洛馬天文台的機器人望遠鏡首次觀測到的。根據其觀測報告並與之前數據綜合，加拿大天文學家指出，這3個超新星每一個亮度都是常規超新星的100倍，其爆發意味着一個之前沒有觀測到的新物體的產生。天文學家進而分析說，3個超新星中的每一個都可能是由中子星爆發轉換成為夸克星的。
夸克星的重量和密度介於中子星與黑洞之間，如有更多物質加入引發坍縮，則最終能形成黑洞，甚至有專家認為其與暗物質關係密切。但只有進一步的觀察才能對夸克星的假設作最後推論，下一步，天文學家將啟用高速計算無線寬頻研究與教育網來傳送研究數據，以期用最高科技來接近夸克星的真實面目。
發現
迄今傳統觀點一直認為夸克星的尺寸應該比中子星小。這看上去似乎是合理的，因為夸克星是在中子星的基礎上進一步坍縮而成的，這使得其中的物質會變得更加緻密，於是占用的體積就會減少。但根據一個由德國、瑞士和美國科學家組成的國際合作小組的最新計算，夸克星實際上可能會比它們的表兄中子星大。但這怎麼可能呢?
這些複雜的計算牽涉到中子星和夸克星的"狀態方程"，它描述了組成這兩類天體的物質本身的性質。他們的計算結果顯示，一顆質量為太陽2.5倍的夸克星會比質量為太陽2倍的中子星要來得大。
這一發現對於尋找潛在的夸克星而言是非常有趣的。如果天文學家發現了一顆具有2.5個太陽質量的大型中子星的話，也許他們真正看到的其實是一顆夸克星。
一旦發現了夸克星，它不僅對於天文學家而言具有重要的意義，對於在歐洲核子中心工作的物理學家而言也是如此，他們可以藉此獲得自然產生的"奇異夸克物質"的大量信息。雖然大型強子對撞機可以製造出高溫"夸克膠子等離子體"，但實驗室里至今還無法製造出奇異夸克物質，所以夸克星的發現將會惠及天體物理學家和粒子物理學家。[3]
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