奇特星 (英語:Exotic star )的名称类似于奇特原子 (Exotic atom ),只要是指其成分不是一般的由元素构成的星体,而是一类成分包括基本粒子夸克 或其它假想粒子 ,在簡併壓力 和引力间达到平衡之后形成,並且具有其它的量子特性的緻密星 。主要包括夸克星 和奇異星 (成分以奇異物質 為主)和更理論的先子星 (由先子 (前子)組成)。
夸克星和奇異星
足够的压力下中子星 有可能分解成组成中子的夸克 ,在這種情況下,恆星 將進一步收縮並變得更為緻密,但是如果沒有額外的質量添加,它可能無限期的保留在這種新狀態下。它已經成為一個很大的核子 ,一顆在這種狀態下的恆星被稱為夸克星 (Quark stars)。如果夸克星含有奇異物質 (Strange matter),它將被稱為奇異星 (Strange stars)。絕大多數的奇特星目前都是理論上的,但是在2002年4月20日錢卓X射線天文台 檢測到兩個夸克星的候選者,標示為RX J1856.5-3754 和3C58 ,而在之前被認為是中子星 。基於已知的物理 定律,前者看起來非常小,而後者比它們應有的溫度冷了許多,認為它們組成的材料密度比多中子核 (Neutronium)更稠密。但是,這些觀測仍受到一些研究人員的質疑,認為結果仍有爭論的餘地。
電弱星
電弱星 (Electroweak stars )是一種理論上的恆星類型,是已經重力崩潰,但由來自電弱燃燒 的輻射壓 和中微子来抵抗引力的恆星,這就是通過電弱力 將夸克 轉換成輕子 釋放能量。這一種過程使恆星有如苹果 大小體積的核心,包含大約2個地球的質量。[ 1]
恆星的生命過程中,理論上電弱星的產生是在超新星 塌縮之後。電弱星的密度比夸克星更高,並且可能是夸克的簡併壓力 不再能承受引力相互作用 ,但是可能依然受到電弱燃燒的輻射壓力支撐著。這個階段恆星的生命期可能最多只有一千萬年[ 1] 。
孤子星
孤子星 (Soliton Star )以李政道 提出的非拓撲性孤子 (Non-topological soliton, NTS)為理論基礎(拓撲性孤子的模型目前有斯格明子 Skyrmion),主要是以純粹費米子 具有孤子波性質的孤子 來組成夸克星,被認為是暗物質 的候選者之一[ 2] 。对于潜在的玻色子和费米子孤子星进行了计算,一个复杂的标量场就可以形成引力平衡的状态,计算结果显示它们是微观尺寸的小孤子星。
玻色子星
玻色子星 (Boson stars )純粹由具有質量 的玻色子 構成﹝如W 及 Z 玻色子 ﹞,而已知的星體皆主要由費米子 構成,可能是於宇宙 誕生初期引力坍縮 中出現的暗物質 。[ 3] 理论认为可以偵測由一對共軌 的玻色子星所發出的重力波 來發現玻色子星。
先子星
先子星 (Preon stars )是假設 中由先子 ,一群假設 的次原子粒子 ,組成的一種緻密星。預期先子星有著極為巨大的密度 ,超過每立方米 1023 公斤 ,介於夸克星 和黑洞 之間。先子星可能源自超新星 爆炸或是大爆炸 ,這類星体可以通過引力透鏡 的γ射線 檢測到。先子星是暗物質 的潛在候選者,但是,目前來自粒子加速器 的觀側依然不能證實先子的存在。
在廣義相對論中,如果恆星塌縮至小於史瓦西半徑 的大小,一個視界 就會在這個半徑上形成,而且這顆恆星就成為黑洞。對一個太陽質量 的物體,史瓦西半徑是3公里,所以,要符合廣義相對論,任何太陽質量大小先子星的半徑會大於這個數值。一個質量 與地球 相同先子星的只有一顆網球 大小。
重力真空星
重力真空星 (Gravastar ),是作為黑洞 替代方案選擇之一的黑星 ,其真空極化外殼組成成分因為是透過玻色-愛因斯坦凝聚態 所產生的,也應該是夸克所組成的,所以也屬於夸克星的一種類型,但是重力真空星並未推導出其內部實際組成物質,星體活動近似於黑洞,使得外部觀測者沒有任何手段來區分重力真空星與黑洞的曲別,所以现在只是理論推導。[ 4]
其他想法
還有一些理論尚不成熟的其它類型夸克星模型推出,例如:裸奇異星 ,没有壳的奇异星。
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參考資料
外部連結
Abstract, Are Q-stars a serious threat for stellar-mass black hole candidates? (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), Miller J.C., Shahbaz T., Nolan L.A, 1997
Abstract, No observational proof of the black-hole event-horizon (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), Marek A. Abramowicz, Wlodek Kluzniak, Jean-Pierre Lasota, 2002
New Scientist issue 2643, "Could preon stars reveal a hidden reality?" (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), 6 February 2008
New Scientist issue 2472, "Micro-stars may manage to avoid black-hole fate" (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ), 6 November 2008
De-Chang Dai, Arthur Lue, Glenn Starkman, Dejan Stojkovic. Electroweak stars: how nature may capitalize on the standard model's ultimate fuel" . 2009. arXiv:0912.0520 [hep-ph ]. Bibcode :2009arXiv0912.0520D
Tudor Vieru. New Type of Cosmic Objects: Electroweak Stars . Softpedia . 15 December 2009 [2009-12-16 ] . (原始内容 存档于2009-12-18).
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