模擬發現宇宙最強物質「Nuclear pasta」，強度為鋼鐵 100 億倍
2018 年 09 月 18 日
全宇宙最強大、最堅硬的物質就藏在中子星內部。科學家新電腦模擬結果表明，如果想拉伸這種因重力坍縮而形成的中子星核心物質，施加壓力需高達鋼鐵的 100 億倍；而這種物質結構因在壓縮過程中變得像各種義大利麵條，故也得名「Nuclear pasta」。
中子星（ neutron star ）是垂死恆星爆炸後呈現的一種型態（根據恆星質量不同，死亡後可能會變成白矮星、中子星或黑洞），其組成物質中的電子併入質子轉化成中子，接著被極端強大的重力不斷壓縮，因此一顆典型中子星半徑只有 10～20 公里（太陽半徑的 1/30,000～1/70,000 ），但質量卻是太陽質量的 1.35～2.1 倍。
在中子星表面下方 1 公里處，由於原子核被擠壓得如此靠近，以至於它們合併為核物質團塊（中子與質子的緻密混合物），形狀像各種義大利麵條，比如麵疙瘩、細麵條、寬麵條等；如果來到中子星深處，則整個核心都融合成核物質，就像一個超巨大原子核，其密度相當於水的千兆倍，實驗室裡不可能創造出這種物質，因此科學家只能透過電腦模擬一探究竟。
早期模擬已指出，中子星的外殼比鋼還堅固，現在經進一步計算後，天文學家發現中子星內部的 Nuclear pasta 物質更可怕，想讓後者變形，你需要付出比拉伸鋼鐵高 100 億倍的壓力。
這項模擬還表明， Nuclear pasta 可以在內部支撐起數十公分高的「山脈」，使其得以產生更強大的重力波， LIGO 目前正在努力尋找 Nuclear pasta 存在的證據，未來加強升級後可能更有機會偵測到；又或者，歐洲太空總署（ ESA ）預計在 2034 年投入運行的雷射干涉太空天線（ Laser Interferometer Space Antenna ， LISA ），也有機會探測到這些微弱的時空漣漪。
新研究發表在《物理評論快報》。
註：雷射干涉太空天線將是人類第一座放在太空中的重力波天文台。
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（首圖來源： shutterstock ）
