宇宙最早的物質可能潛藏於中子星的核心

夸克物質及夸克星的存在，一直是天體物理學家心中的謎團。結合理論的計算及重力波的觀測數據，芬蘭赫爾辛基大學的研究團隊發現在某些「過重」的中子星（超過兩倍太陽質量的中子星理論上限）可能有由夸克（quark）及膠子（gluon）形成的奇異物質核心。

中子星是恆星死亡後的核心坍塌而形成，形成中子星的恆星質量上限約在兩個太陽質量，更大的恆星將會形成黑洞，然而最近天文學家發現了少數超過這個上限的中子星。

研究團隊計算了中子星物質的狀態方程式，計算的結果描述了中子星的可能結構。結合最近激光干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，簡稱 LIGO）和室女座干涉儀（Virgo interferometer）的重力波觀測結果，更進一步揭露了許多中子星內部的訊息。根據他們的研究，這些恆星中心可能可以找到由夸克形成的核心，其含量甚至可能佔核心組成的一半以上。

根據最新的重力波觀測資料，研究團隊認為幾乎可以肯定發現了夸克形成的奇異物質，但有可能是他們錯了（夸克物質只是最直接的解釋）。主要的研究者阿列斯基·沃里寧（Aleski Vuorinen）表示，中子星完全由核物質組成的可能性很小，但並非不可能。研究團隊儘可能建立僅由核物質形成核心的特殊情況之量化條件來模擬計算。

未來更多的中子星觀測資料將可提升或改善這項研究結果的正確性。

【圖：芬蘭資訊科技科學中心；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2020年6月1日出版的《自然-物理學》期刊