親子觀星會

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據《每日科技網》（scitechdaily）報導，歐洲太空總署（ESA）與美國國家航空暨太空總署（NASA）的最新觀測結果揭示了3顆異常冷的年輕中子星（Neutron Star），這一發現挑戰了現有的中子星理論模型。這些觀測結果表明，現有的許多中子星模型中僅有少數仍具有效性，這或許能將廣義相對論與量子力學理論連接起來。

據報導，ESA的XMM-牛頓（XMM-Newton）和NASA的錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）探測器發現了3顆年輕且異常冰冷的中子星。這些中子星位於銀河系的不同位置。科學家比較其特性與不同中子星模型，發現這些異常的低溫否定了約75%的已知模型。這是解開所有中子星狀態方程式的關鍵一步，對宇宙基本法則有重要影響。

中子星（Neutron Star）是宇宙中密度僅次於恆星質量黑洞的天體，每顆中子星都是超新星（Supernova）爆炸後留下的巨大恆星壓縮核心。這些天體的中心物質被擠壓到難以理解的形式。中子星之所以得名，是因為在極高壓下，電子與原子核融合，將質子轉變為中子。這樣的極端環境可能會穩定其他難以生存的粒子，甚至使粒子融合為夸克湯（Quark Soup）。

科學家挖掘ESA的XMM-牛頓和NASA的錢德拉任務數據，發現3顆年輕且冷卻速度極快的中子星，溫度比同齡中子星低10到100倍。研究團隊由西班牙空間科學研究所（ICE-CSIC）和加泰隆尼亞太空研究所（IEEC）的雷亞（Nanda Rea）教授領導，她表示，這些中子星的年輕年齡和低表面溫度只能用快速冷卻機制解釋，這使得他們能排除大部分可能的模型。

揭示真正的中子星狀態方程對於理解宇宙基本法則有重要意義。物理學家尚未能將廣義相對論（General Relativity）與量子力學（Quantum Mechanics）統一起來，而中子星則是測試這兩個理論的最佳場地。愛因斯坦的廣義相對論描述了大尺度下的重力效應，而量子力學則描述了微觀粒子行為。中子星內的極端條件為研究這兩種理論如何統一提供了獨特的機會。

這3顆異常冷的中子星過於昏暗，難以被大多數X射線天文台觀察到，但XMM-牛頓和錢德拉的超高靈敏度使得測定其溫度和其他特性成為可能。這一發現展示了跨學科合作在推進我們對宇宙理解方面的重要性。相關研究結果發表於6月20日的《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊。

https://technews.tw/2024/07/05/xmm-newton-chandra-satellite-cold-neutron-star/