近日,南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院研究團(tuán)隊(duì),通過分析最近發(fā)生的一次史上最劇烈的超新星爆發(fā),推測發(fā)現(xiàn)了夸克星存在的重要證據(jù)。
據(jù)該研究團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)者、南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授戴子高介紹,基于“組成強(qiáng)子的基本粒子是夸克”這一理論,1970年人們提出夸克星的概念,即一類完全由夸克組成的天體。經(jīng)研究,夸克星與天文學(xué)家熟知的中子星質(zhì)量和大小極為相似,表面觀測上很難區(qū)分。
戴子高從1990年攻讀天體物理專業(yè)博士學(xué)位起,就研究如何從觀測上區(qū)分二者!拔业膶(dǎo)師陸埮院士研究發(fā)現(xiàn),夸克星阻尼時(shí)標(biāo)不到1秒,而中子星阻尼時(shí)標(biāo)特別長。這是一個(gè)先驅(qū)性的工作,因?yàn)樗馕吨淇诵呛椭凶有窃谡袷幾枘徇^程上有顯著差別。”戴子高說,“由于夸克星有極強(qiáng)的阻尼效應(yīng),它的自轉(zhuǎn)周期可以為亞毫秒,低于1毫秒,即每秒鐘超過1000次轉(zhuǎn)速,而新生的中子星是不可以的!
超新星爆發(fā)是大質(zhì)量恒星在死亡階段發(fā)生的一類劇烈爆發(fā)現(xiàn)象,一般認(rèn)為這種巨大的能量來自大量放射性元素的衰變。但這一解釋并不適用于最近發(fā)現(xiàn)的這顆史上最強(qiáng)超新星爆發(fā)ASASSN-15lh,因?yàn)樵谄浔话l(fā)現(xiàn)后的僅4個(gè)月內(nèi),它輻射的總能量相當(dāng)于太陽以現(xiàn)在的強(qiáng)度照耀900億年。如此高能量所要求的放射性元素質(zhì)量,已經(jīng)超過整個(gè)恒星所具有的總質(zhì)量。
該科研團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,ASASSN-15lh的輻射能量應(yīng)需要有更為巨大的能量來源。這一能源由爆炸核心殘留下來的致密天體來提供。對(duì)超新星輻射特征的分析和計(jì)算揭示,這個(gè)致密天體必須具有每秒至少上千次的極快轉(zhuǎn)速,且這一高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)需要保持很長時(shí)間。根據(jù)戴子高早期的研究成果,他推論,這一爆炸殘留的致密天體是一顆剛剛誕生的夸克星,而不是中子星