天文學(xué)家早已發(fā)現(xiàn)了白矮星，太陽之類的晚年恒星在爆發(fā)后留下了白矮星遺骸。太陽質(zhì)量的恒星經(jīng)過了主序星階段，它們在逐漸地冷卻之后變成了白矮星。天文學(xué)家在上個世紀(jì)的六十年代發(fā)現(xiàn)了中子星，它也被稱為脈沖星，中子星是由質(zhì)量遠(yuǎn)大于太陽的恒星以超新星爆發(fā)的方式形成的，由于中子星的物質(zhì)密度和引力作用十分巨大，原子內(nèi)的質(zhì)子和電子被壓實、搗碎在一起，帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子結(jié)合成中子，一茶匙的中子星物質(zhì)相當(dāng)于1千萬噸的重量。人們逐漸熟悉的黑洞是由更大質(zhì)量的恒星以超新星爆發(fā)的方式形成的，黑洞的物質(zhì)密度和引力強度比中子星更大，甚至克服了中子結(jié)構(gòu)的支撐力，最終塌縮為密度無限大的奇點。

理論物理學(xué)家預(yù)測了白矮星、中子星和黑洞的存在，天文學(xué)家通過大量觀察證實了它們的實在性。高密度的天體不再是理論虛構(gòu)的產(chǎn)物，它們分布在遼闊的太空，仿佛一直在向人們“點頭致意”。死亡恒星留下了多少類奇異的天體？晚年恒星通過大爆發(fā)的方式形成了以上奇異的天體之外，是否還能形成其它的奇異性天體？從物理模擬和數(shù)學(xué)計算的預(yù)測結(jié)果進行分析，科學(xué)家至少可以預(yù)測一個新類型的天體——夸克星，但什么是夸克星？它們會在什么地方出現(xiàn)？

回顧一下中子星的概念，根據(jù)現(xiàn)有天體物理學(xué)的理論分析，中子星擁有超強的引力強度，引力的壓縮作用粉碎了原子內(nèi)的質(zhì)子和電子，或?qū)①|(zhì)子和電子合并為中子態(tài)的粒子，顧名思義，中子星是由中子構(gòu)成的天體，中子星結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，如果一個中子星從外界捕獲了更多的物質(zhì)，那么中子星由于質(zhì)量的增加而變得不穩(wěn)定，當(dāng)引力強度超過了自身承壓的界限時，中子星再也不能將增加的物質(zhì)聚集為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，在更大引力的壓縮下，中子星將轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€黑洞。

太陽質(zhì)量之類的恒星有自身的特定結(jié)構(gòu)，恒星的外層是對流層，中間層是輻射層，內(nèi)層是核心層或核球?qū)樱阈堑暮司圩兎磻?yīng)都是在它的核心層發(fā)生的。中子星是否有類似恒星的層級？中子星的核心層和外層有怎樣的不同？夸克星概念來自于恒星演變“中間產(chǎn)物”的假設(shè)，天體物理學(xué)家假想，在中子星和黑洞之間有一類“過渡性天體”，物理學(xué)家相信，夸克是比中子更小的粒子，天體物理學(xué)家自然而然地把過渡性的天體看成是“夸克星”。中子星的核心層聚集了大密度的物質(zhì)，它不一定能將所有物質(zhì)聚合為穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，但在它的核心層聚集的物質(zhì)沒有多到“把持不住”的程度，如果中子星超出了自身的質(zhì)量界限，那么它將會完全地塌縮為一個黑洞。

在超越中子星質(zhì)量界限的情形中，中子星內(nèi)的夸克被強大的引力壓縮，上夸克和下夸克被壓縮成“奇異夸克”，而物理學(xué)家將由奇異夸克組成的物質(zhì)稱之為“奇異物質(zhì)”。中子星有很多奇異的特性，如果它們恰好合并為粲夸克，那么由粲夸克組成的物質(zhì)就被稱為“餐物質(zhì)”。夸克星概念只是理論的假設(shè)，但科學(xué)家似乎發(fā)現(xiàn)了夸克星存在的某些證據(jù)，比如：天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一類超新星，它們在爆發(fā)時釋放的能量相當(dāng)于普通超新星釋放能量的大約100倍，它們是所謂的“超級超新星”，但存在其它有意思解釋的可能。

也許有一種更重、更不穩(wěn)定的中子星，它們有可能產(chǎn)生“二次爆發(fā)”，這類中子星通常從一個雙星系的伴生星吸取了額外物質(zhì)，當(dāng)它們吸取的額外物質(zhì)超過了特定的質(zhì)量界限時，可能從普通的中子星轉(zhuǎn)變成由奇異夸克構(gòu)成的夸克星，但夸克星的實際存在非常之小。人們現(xiàn)在知道，一個普通中子星的直徑為25公里，而一個夸克星的直徑僅有16公里，它的直徑幾乎達(dá)到了黑洞直徑的邊緣，跨越了直徑范圍的夸克星將進入黑洞的“邊城”。

夸克星的存在可能不會存續(xù)很長的時間，它們是中子星和黑洞之間“轉(zhuǎn)型”或過渡的產(chǎn)物，夸克星處在不穩(wěn)定的中間階段，在它們演變的后方是中子星，在它們演變的前方是黑洞，它們將會“奮不顧身”地投身黑洞的“懷抱”。黑洞的事件視界形成之時就是恒星的生命周期結(jié)束之日，在恒星遺骸的家族中可能存在其它還未發(fā)現(xiàn)的成員，奇異物質(zhì)可能構(gòu)成了奇異天體，夸克星可能就在某個太空的角落轉(zhuǎn)動，它們的存在性與虛無性給科學(xué)家?guī)砹藰O大的想象和興趣。從中子星到夸克星的過度階段，物質(zhì)密度被進一步壓縮，在物質(zhì)密度不斷壓縮的過程中出現(xiàn)了不同的質(zhì)量界限。“科學(xué)新聲音”唱得響亮，天文學(xué)家將會持續(xù)地觀測、搜索可能存在的夸克星。

（編譯：2016-7-27）