行星_ 最新发现6颗“奇异行星”可能由神秘物质构成

最近发现的六颗“奇异行星”可能是由神秘物质组成的

北京时间9月25日,据美国宇宙网站报道,天文学家发现,目前有6颗系外行星可能是由未知的“特异物质”组成的。 构成传统物质的原子有质子和中子构成的原子核,质子和中子由称为夸克的亚原子粒子构成,夸克共有6种:上夸克、下夸克、奇夸克、魅力夸克、顶夸克和底夸克。 其中,上夸克和下夸克的质量最轻,质子包括两个上夸克和两个下夸克,中子包括两个下夸克和两个上夸克。

如图所示,绕脉冲星PSR B1257 12旋转的行星有3个是已知的。 一项最新研究表明,最近发现的6颗环行脉冲行星可能是由神秘的“特异物质”组成的。

科学家通过粒子加速器的强烈碰撞创造了奇异夸克,但这些夸克很快就崩溃成了更稳定的粒子。 然而,以前的研究可能已经证明,在称为中子星的超密度恒星尸体中,奇异夸克是稳定的。

中子星是大型星的残骸,大型星是超新星在毁灭性爆炸中的产物,中子星的质量在太阳的1.3倍到2.5倍之间,相当于在直径20公里的球体中加入这种质量,中子星的命名来源于其奇异的成分组成:恒星残骸的强力引力推导质子和电子形成中子。

理论上,在质量特别重的中子星核的极端压力下,中子有可能被分解成“夸克汤”。 以前的研究表明,在足够的压力下,近半数的中子星的下夸克转化为奇夸克,可能产生由特异物质组成的奇夸克星。

特异物质比正常物质重,可能更稳定,也有能力将它遇到的普通物质转化为更特异的物质。 以前的研究表明,偶然喷射奇异物质的奇夸克恒星在1毫秒到1秒之内,可能会将双星系统的中子星变为奇夸克恒星。

此前的研究中,中子星和奇异夸克星的密度应该非常接近,在该研究中,有可能是由奇异物质构成系统外行星,因此很难区别中子星和系统外行星,很难观察奇夸克星是否存在。

但是,迄今为止的研究表明,可能存在由特异物质构成的行星,科学家根据其密度特征可以与由传统物质构成的行星区别开来,普通行星的密度在30克/立方厘米以下,而特异行星的密度通常为400兆克/立方厘米(金的密度为19.3克/立方厘米)

奇夸克星和中子星非常相似,但奇异行星和正常行星的差异很大。 这些奇异行星的异常密度意味着即使距离周围奇夸克恒星不到23.7公里也能存活下来。 但是,普通的行星距离主恒星不到56万公里,就会被星星的引力拉扯,被撕成碎片。

基于目前这些奇异行星的特征,目前已发现4个奇异行星候选。 这些系外行星绕脉冲星旋转,轨道距离不到56万公里,脉冲星是快速旋转的中子星,从地球的角度看,脉冲星像灯塔一样闪烁。 同时,研究人员发现另外两颗行星,完成一次轨道运行需要一点时间,因此可能成为不可思议的行星候补。

研究人员表示,奇异行星也可能绕着类似白矮星的天体运转,白矮星是正常恒星的残骸,是恒星核的氢燃料燃烧完毕的产物,但其实是奇夸克矮星,在白矮星周围发现了5个系外行星,其轨道非常接近恒星的残骸,因此也可能是奇异行星

然而,科学家警告,这些潜在的奇异行星实际上可能是白矮星,它们也可能相对紧凑,靠近宿主脉冲星,但最近发现的候选奇异行星的质量不大于木星的10倍,而白矮星的质量是木星的150-1200倍。

判断这些系外行星是否由特异物质构成的一种潜在方法是寻找它们发出的重力波,重力波是空间和时空结构的波纹,在任何质量的天体运动中都会发生,非常强的重力波是质量大的天体发出的。 例如,两个中子星碰撞。

研究人员认为,特异行星绕一个奇夸克恒星或合并时,必须发射重力波。 这种引力波与对中子星和正常行星不同。 这是因为特异行星的密度很大。 他们认为,激光干涉重力波天文台( LIGO )项目和爱因斯坦望远镜可能检测到奇异行星和奇夸克星融合引起的重力波爆炸。

研究人员相信现在可以找到新的方法,有效地识别夸克物质天体。 现在科学家在8月29日出版的《天体物理学杂志》中,详细叙述了这一最新发现。

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