Page 169 - 世界学

第四章 宇观世界学 153

星死亡时会在自身重力的影响下发生坍缩，若其质量为中等，即约比太阳的质量多
1.44 倍，重力就足够将恒星物质中的电子和质子挤压到一起形成中子星；若该恒星

质量更大，中子可能破碎成自身的组成成分，即夸克。在一定的压力下半数由中子
分离而成的夸克能够转化为奇夸克，产生一种更加致密的物质类型。这时的星体就

是由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”。整个星体几乎就是单一的一颗巨
大的中子，对比来说，白矮星只是密集的原子核，而中子星就可以看作是一个巨大

的原子核（中子团），夸克星就是一个巨大的中子，黑洞就是一个理论上的奇点，
体积为 0。以重量和密度来分类，夸克星是介于黑洞和中子星之间，如果再有足够

的物质加入夸克星里，它之后会再继续收缩塌陷而成为黑洞。
夸克星尚未获得证实，但是在 2002 年 4 月 10 日由钱德拉 X 射线天文台所观
测到的两个星体，RXJ1856 和 3C58，则被认为可能是夸克星。在这之前，这两个

星体一直被认为是中子星。根据已知的物理定律，如果它们确实是中子星，那么
RXJ1856 似乎过小，直径不超过 10 英里，低于中子星的最低标准（直径 12~20 英里）。

而 3C58 则是过冷，以此推论这两个星体应该是由比中子星密度更高的物质所构成。
RXJ1856、3C58：是两颗古怪的星星，一颗太老，一颗太小，全不符合已知的

天文学模式。这两颗怪星发出的高强度的 X 光线引起了美国宇航局（NASA）的钱
德拉 X 光天文台的注意，天文学家们相信，这两颗新星的密度可能超过中子星。

两颗怪星可能是由紧贴排列的自由夸克构成，如果天文学家的猜想被证实，它们将
是最先被发现的夸克星。
RXJ1856 距离地球大约 400 光年，3C58，距离地球约 1 万光年。研究 3C58 这

颗老怪星的哥伦比亚大学天文学家大卫·赫范德（David Helfand）说：“早在 1181 年，
亚洲天文学家记载了它的超新星爆发，如果以中子星标准推算，天文学家估计，今

天它应该冷却到 3560 万摄氏度，但事实上，它只有大约 100 万摄氏度，这对于中
子星而言太冷了。”赫范德认为，即使以中子星的密度也不能以足够快的速度挤压

出微粒，达到如此迅速冷却，3C58 必须有 5 倍于中子星的密度。“根据我们的观
测推断，它的核心是由陌生的新材料构成的。”

研究显示，有些恒星在演化末期可能会变成“夸克星”。当星体抵受不住自身
的万有引力不断收缩时，密度大增会把夸克挤出来，最终一个太阳大小的星体可能
会萎缩到只有七八公里那么大，但仍会发光。