中子星是全宇宙除黑洞之外密度最大的天體,質量下限為太陽 1.1 倍。但最近天文學家發現名為 HESS J1731-347 的中子星質量卻比太陽小,很可能根本不是中子星,而是更特殊、從未見過的「奇異星」,內部由誇克粒子與未知奇異物質構成。
中子星是由質量約太陽 8~30 倍的恆星經歷超新星爆炸後蛻變的緻密殘骸,多數中子星質量約太陽 1.4 倍,理論上可介於 1.1~2.3 個太陽質量(較重會變成黑洞,較輕則變成白矮星,白矮星與中子星差異可由不同的 X 輻射判斷),這些物質通通擠在直徑僅 20 公里的球體內,因此原子核被極高壓力擠壓、電子被迫與質子親密接觸,以至於它們轉變為中子。
此前,科學家測得最輕的中子星質量為太陽 1.17 倍,但最新研究分析一顆名為 HESS J1731-347 的中子星,卻發現它與地球的距離從 10,000 多光年修改為 8,150 光年,半徑 10.4 公里,質量僅太陽 77%,是同類物體中目前已知質量最低者,更低於理論預測。
這可能說明理論需要修正,或者 HESS J1731-347 是一顆超級特殊的中子星,或者 HESS J1731-347 根本不是中子星,而是一種全新未知的奇異星:本質上看起來很像中子星,但內部包含更多稱為誇克的基本粒子,由包含上誇克、下誇克和奇誇克的奇異流體構成。
新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。