碰撞的中子星暗示了可以解釋暗物質(zhì)的新物理學(xué)

來(lái)源：骨軟筋酥網(wǎng) 編輯：百科時(shí)間：2025-12-11 16:46:14

新的研究表明，兩顆中子星碰撞合并形成了一個(gè)千新星爆炸，星暗新物這可能是解釋南京秦淮（預(yù)約外圍）找外圍vx《189-4143》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)一個(gè)完美的球體。（圖片來(lái)源：uux.cn/Robin Dienel/卡內(nèi)基科學(xué)研究所）
（神秘的暗物地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（Robert Lea）：距離地球約1.3億光年的兩顆中子星的碰撞，以及這次合并所創(chuàng)造的理學(xué)獨(dú)特物理，可能為暗物質(zhì)提供了新的碰撞線索。
華盛頓大學(xué)物理學(xué)家Bhupal Dev進(jìn)行的星暗新物一項(xiàng)新研究表明，在地球上探測(cè)到的解釋中子星合并，即引力波信號(hào)GW170817，暗物可能有助于約束被稱為“軸子”的理學(xué)假設(shè)粒子，軸子是碰撞暗物質(zhì)的主要候選者之一。
軸子從未被直接探測(cè)到，星暗新物南京秦淮（預(yù)約外圍）找外圍vx《189-4143》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)但它們出現(xiàn)在許多模型中，解釋這些模型將物理學(xué)擴(kuò)展到所謂的暗物粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型之外，這是理學(xué)我們目前對(duì)亞原子粒子及其相互作用的最佳描述。
暗物質(zhì)對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樗慌c光相互作用，這意味著我們的眼睛實(shí)際上看不到它。暗物質(zhì)也表現(xiàn)出明顯缺乏與電磁力等其他力的相互作用。總的來(lái)說(shuō)，由于這些奇怪的特征，暗物質(zhì)不能由電子、質(zhì)子和中子組成，這些物質(zhì)是正常物質(zhì)的成分，包括恒星、行星、我們的身體和我們周圍的一切。
我們所知道的、包含在標(biāo)準(zhǔn)模型中的日常物質(zhì)僅占宇宙總物質(zhì)的15%，這一事實(shí)進(jìn)一步加劇了這個(gè)謎團(tuán)。
德夫在一份聲明中說(shuō)：“我們有充分的理由懷疑，標(biāo)準(zhǔn)模型之外的新物理可能就在眼前。”。“極端的天體物理環(huán)境，如中子星合并，為我們尋找軸子等暗扇區(qū)粒子提供了一個(gè)新的機(jī)會(huì)之窗，軸子可能是理解宇宙中缺失的85%物質(zhì)的關(guān)鍵。”
軸子在隱藏中子星殘骸嗎？
當(dāng)大質(zhì)量恒星耗盡內(nèi)部核聚變所需的燃料供應(yīng)，無(wú)法再抵抗自身引力的向內(nèi)推動(dòng)時(shí)，中子星就誕生了。隨著這種存在了數(shù)百萬(wàn)年的宇宙平衡行為的結(jié)束，恒星的外層在一次大規(guī)模超新星爆炸中被扔掉。
這留下了一個(gè)坍塌的恒星核心，太陽(yáng)的質(zhì)量擠進(jìn)了大約12英里（20公里）的寬度。這是一顆中子星，之所以如此命名，是因?yàn)樗錆M了富含中子的物質(zhì)。中子星密度如此之大，如果挖出一茶匙中子星帶到地球上，它的重量約為1000萬(wàn)噸。這大約是帝國(guó)大廈的30倍重。
這些中子星并不總是孤立存在的；有時(shí)，它們會(huì)圍繞著另一個(gè)中子星伴星旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這些中子星在這樣一個(gè)所謂的中子星雙星中圍繞彼此運(yùn)行時(shí)，它們會(huì)在時(shí)空中產(chǎn)生稱為引力波的漣漪。當(dāng)這些時(shí)空波紋向外輻射時(shí)，它們將角動(dòng)量從雙星中帶走，導(dǎo)致其組成恒星的殘余物緊密地結(jié)合在一起。這種情況一直持續(xù)到中子星的引力接管并導(dǎo)致它們撞擊在一起并合并。
毫不奇怪，考慮到中子星的極端性質(zhì)，兩個(gè)這樣的恒星殘余之間的碰撞激發(fā)了宇宙中其他地方都看不到的混亂的物理類型。事實(shí)上，科學(xué)家們已經(jīng)認(rèn)為，中子星合并是唯一劇烈到足以鍛造比鐵重的元素（如金和銀）的環(huán)境，即使是大質(zhì)量恒星沸騰的心也無(wú)法創(chuàng)造這些元素。
這是可能的，因?yàn)橹凶有桥鲎矔?huì)噴出富含自由中子的物質(zhì)，這些粒子通常只與質(zhì)子一起被鎖在原子核中。
因此，這些中子可以被該區(qū)域的原子核吞噬，這一現(xiàn)象被稱為“快速捕獲過(guò)程”或“r-過(guò)程”。這導(dǎo)致產(chǎn)生不穩(wěn)定的大質(zhì)量原子核，最終衰變產(chǎn)生更輕的元素，如金。這種衰變也會(huì)產(chǎn)生光，天文學(xué)家從我們地球上的有利位置將其視為千新星。
合并還形成了兩顆中子星的一個(gè)短暫而致密的殘余，并迅速坍塌形成一個(gè)黑洞。
德夫解釋道：“在安定下來(lái)成為更大的中子星或黑洞之前，殘余恒星比單個(gè)恒星熱大約一秒鐘，這取決于初始質(zhì)量。”。德夫認(rèn)為，這意味著殘留物是軸子等奇異粒子的理想產(chǎn)生點(diǎn)。
碰撞的中子星暗示了可以解釋暗物質(zhì)的新物理學(xué)

費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)伽馬射線（γ）的圖示，伽馬射線直接來(lái)自中子星合并和它們產(chǎn)生的奇異粒子的衰變。（圖片來(lái)源：uux.cn/P。 S.Bhupal Dev等人，2024）
這些粒子可以逃離中子星合并的地點(diǎn)，衰變?yōu)槠渌Ｗ樱ü庾樱@是一種光粒子。Dev及其同事認(rèn)為，這些逃逸粒子的衰變會(huì)產(chǎn)生一種獨(dú)特的電磁信號(hào)，可以被伽馬射線望遠(yuǎn)鏡（如美國(guó)國(guó)家航空航天局的費(fèi)米太空望遠(yuǎn)鏡）捕捉到。
該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這意味著費(fèi)米和未來(lái)的伽馬射線探測(cè)儀器可以專注于中子星碰撞，以收集數(shù)據(jù)，提高科學(xué)家對(duì)軸子和類似粒子的理解。
這可能最終導(dǎo)致暗物質(zhì)粒子的發(fā)現(xiàn)，解決宇宙學(xué)中最緊迫的問(wèn)題之一：宇宙中的“缺失物質(zhì)”是由什么組成的？
該團(tuán)隊(duì)的研究于3月5日發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上。

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