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“核通心粉” 成為宇宙已知的最堅固材料

發(fā)布時間:2018-09-19 16:39:19來源:cnBeta

  忘掉鋼鐵、忘掉鉆石甚至忘掉每個人都喜歡的神奇材料石墨烯--“核通心粉”可能才是宇宙中最堅固的材料。這種奇特的材料則是在中子星內(nèi)巨大壓力的作用下形成,研究人員現(xiàn)在利用電腦模擬來測試它的強度。

  當一定大小的恒星死亡時,它會以超新星的形式爆炸,然后脫離外層留下一個內(nèi)部瓦解的致密的核。這個核之后可以形成一顆中子星,它能將一到兩個太陽的質(zhì)量壓縮成大約 10 千米寬的物體。而這種令人難以置信的物質(zhì)密度能夠產(chǎn)生一些相當奇特的現(xiàn)象。

  核通心粉就是其中一種物質(zhì)。當恒星中致密的中子被擠壓并推向不同方向時,則會呈現(xiàn)出一系列的形狀,科學(xué)家們將它們跟不同種類的面條作對比。其中形成近乎圓形氣泡的被比作意大利團子,形成長、細棒子的則被叫做意大利細面條。

  但人們對這些結(jié)構(gòu)卻知之甚少。為此,麥吉爾大學(xué)、印第安納大學(xué)和加州理工大學(xué)的研究人員將不同層中子星的分子動力學(xué)通過計算機模擬出來。在等同于 200 萬年的處理時間里,研究小組讓這種核通心粉通過拉伸和變形達到極限。最終結(jié)果顯示,這種物質(zhì)驚人的密度使其強度達到鋼鐵的 100 億倍--使其成為宇宙中目前已知最堅固的材料。

  這項研究還有一個有趣的結(jié)果是這種核通心粉的不穩(wěn)定性可能足以引起引力波。研究小組指出,此前的研究認為這種現(xiàn)象的原因是黑洞合并或中子星相撞等災(zāi)難性事件,但現(xiàn)在看來即便是單個中子星它也可能引起較小的漣漪。

  相關(guān)研究報告已發(fā)表在《Physical Review Letters》上。
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