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艺术家对中子星的渲染

在这张图片中,恒星正在积累来自附近另一颗恒星的物质

密歇根大学教授亨德里克·沙茨(Hendrik Schatz)在最近一期“自然”杂志上发表了一篇论文,描述了关于中子星表面如何发热的新发现

中子星是一颗超致密的恒星,当它爆炸并坍缩成自身时形成

图片由加州理工学院的Tony Piro提供

一项新发表的研究详细描述了中子星的表面如何升温,识别以前未知的层,其中地壳内的核反应导致快速的中微子冷却

到目前为止,科学家们非常肯定他们知道中子星的表面 - 一颗巨大的恒星爆炸并且其核心坍塌时形成的超致密恒星 - 如何能够自我加热

然而,由密歇根州立大学物理学家领导的一组科学家的研究让研究人员重新思考这一点

长期以来,科学家一直认为地壳内的核反应,即恒星的厚实,最坚固的最外层,有助于恒星表面的加热

Hendrik Schatz及其同事在“自然”杂志上发表文章,报告了理论计算的结果,这些计算确定了以前未知的层,其中地壳内的核反应导致快速的中微子冷却

中微子是通过放射性衰变产生的基本粒子,快速通过物质

“这些冷却层在表面下非常浅,”物理学和天文学教授Schatz说

“如果来自恒星内部更深处的热量出现,它会撞到这一层并且永远不会到达表面

”Schatz说这一发现产生的问题多于答案

“这完全改变了我们思考恒星热表面问题的方式,”他说

“现在这是一个很大的难题

”在亚原子级,团队发现这个过程受反应原子核形状的影响很大

印度IIT Ropar的合着者兼教授Sanjib Gupta说:“许多原子核都是圆形的,这抑制了中微子的冷却

” “在这种情况下,理论家预测原子核会'变形',更像是美式足球形状

”这项研究还指出了稀有同位素射线设施的发现潜力

FRIB将成为建立在密歇根州立大学校园内的新的美国能源部科学办公室国家用户设施

研究人员可以在设施中检查这些类型的细胞核

这项工作是由核天体物理联合研究所实现的

JINA是国家科学基金会核物理学家物理前沿中心,旨在促进天体物理学家和核物理学家之间的合作

密歇根州立大学是JINA的核心机构之一

Schatz的合着者是Gupta;来自洛斯阿拉莫斯国家实验室的PeterMöller;圣母大学的Mary Beard和Michael Wiescher;来自MSU的Edward Brown,Alex Deibel,Laurens Keek和Rita Lau;来自圣保罗大学的Leandro Gasques;来自橡树岭国家实验室和田纳西大学的William Hix;和华盛顿大学的Andrew Steiner

出版物:H.Schatz等人,“中子星壳中电子捕获和β-衰变循环的强中微子冷却”,Nature,2013; doi:10.1038 / nature12757来源:密歇根州立大学图片:加州理工学院的Tony Piro