天文学家研究超新星遗迹，暗示中子星内部可能存在独特超致密物质

超新星遗迹 3C 58 的中心包含一颗旋转的中子星，称为 PSR J0205+6449。天文学家研究了这颗中子星和其他类似的中子星，以探究这些非常致密的物体内部物质的性质。一项利用美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台和欧空局的 XMM-Newton 进行的新研究表明，中子星的内部可能包含一种在宇宙中其他地方找不到的超致密物质。

在这张 3C 58 的图像中，低能 X 射线显示为红色，中能 X 射线显示为绿色，高能 X 射线带显示为蓝色。X 射线数据与数字化巡天的光学图像（黄色）相结合。钱德拉数据显示，中心快速旋转的中子星（也称为“脉冲星”）被 X 射线发射环和延伸数光年的喷流所包围。光学数据显示该区域内的恒星。

在这项新研究中，研究小组分析了之前发布的中子星数据，以确定所谓的状态方程。这指的是中子星的基本特性，包括其内部不同部分的压力和温度。

作者使用机器学习（一种人工智能）将数据与不同的状态方程进行比较。他们的结果表明，很大一部分状态方程（不包括较大规模快速冷却能力的方程）可以被排除。

研究人员利用了研究中的一些中子星位于超新星遗迹中这一事实，其中包括 3C 58。由于天文学家对超新星遗迹有年龄估计，因此他们也知道在产生遗迹和中子星的爆炸过程中产生的中子星的年龄。天文学家发现 3C 58 中的中子星和另外两颗中子星比研究中的其他中子星要冷得多。

研究小组认为，快速冷却的部分原因是这些中子星的质量比其他大多数中子星都大。由于质量更大的中子星含有更多粒子，因此可能会引发导致中子星更快冷却的特殊过程。

这些中子星内部存在的情况之一可能是其中心附近发生了一种放射性衰变，中微子（容易穿过物质的低质量粒子）带走了大部分能量和热量，导致快速冷却。

另一种可能性是，在这些冷却速度更快的中子星的中心发现了一些奇异物质。

描述这些结果的《自然天文学》论文可 在此处获取。该论文的作者是 Alessio Marino（西班牙巴塞罗那空间科学研究所 (ICE)）、Clara Dehman（ICE）、Konstantinos Kovlakas（ICE）、Nanda Rea（ICE）、JA Pons（西班牙阿利坎特大学）和 Daniele Viganò（ICE）。

美国宇航局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉计划。史密森尼天体物理天文台的钱德拉 X 射线中心负责马萨诸塞州剑桥的科学研究和马萨诸塞州伯灵顿的飞行操作。