「新华网客户端」一茶匙，就相当于2735座帝国大厦的重量，中子星凭什么这么重？
在已知宇宙中最强大事件之一的两颗中子星合并中 ， 科学家们正在越来越好地对复杂的物理性质进行建模 。 中子星直径约为12英里（约20km） ， 但密度极其高 ， 一茶匙的中子星物质 ， 相当于1125座金门大桥或2735座帝国大厦的重量 。 2017年8月17日 ， 科学家们观察到引力波的特征以及相关爆炸爆发 ， 即所谓的基洛诺娃 ， 这可以用两颗中子星的合并碰撞来最好地解释 。 2019年4月25日 ， 又一次可能的中子星合并事件 ， 是完全基于引力波的测量 。
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虽然这些事件可以帮助比较和验证研究人员开发的物理模型 ， 以了解在这些中子星合并中起作用的是什么 ， 但研究人员仍然必须从零开始 ， 才能在这些模型中构建正确的物理模型 。 在《皇家天文学会月刊》上发表的一项研究中 ， 由西北大学科学家领导的一个研究小组：模拟了合并后物质盘的形成 。 一次巨大的抛射物质爆炸 ， 以及围绕剩余物体（要么是更大的中子星 ， 要么是黑洞）启动高能射流的过程 。
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研究小组包括能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)、加州大学伯克利分校、艾伯塔大学和新汉普郡大学的科学家 。 为了使模型比之前的努力更逼真 ， 研究小组建立了三个独立的模拟 ， 测试围绕合并的强大磁场的不同几何形状 。 研究的合著者、阿尔伯塔大学研究员罗德里戈·费尔南德斯说：（下面这张动态图一定要仔细看 ， 多看会时间 ， 你就能看到最精彩的部分）
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我们从一套物理原理出发 ， 进行以前没有人在这个水平上做过的计算 。 然后问 ， 是否相当接近观察结果 ， 或者是否遗漏了什么重要的东西？进行的三维模拟 ， 包括在伯克利实验室的国家能源研究科学计算中心(NERSC)的计算时间 ， 涉及600多万个小时的CPU(计算机处理单元)时间 。 这些模拟考虑了广义相对论磁流体动力学(GRMHD)效应 ， 其中包括与磁场和类流体物质相关的属性 ， 以及以接近光速传播的物质和能量属性 。
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研究人员指出 ， 这些模拟在模拟黑洞和中子星的合并过程中也可能被证明是有用的 。 为了模拟基洛诺娃爆发 ， 这是一种创造元素的事件 ， 这也是向太空播撒重元素的重要事件 。 研究小组对其总抛射质量、平均速度和成分进行了估计 ， 有了这三个量 ， 就可以估计光曲线是否会有合适的光度、颜色和演化时间 。 这些基洛诺娃爆发有两个普遍的组成部分：一个在几天的过程中演变 ， 其特征是它在峰值时发出标志性的蓝频光；
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另一个持续数周 ， 有一个相关近红外光的色峰 ， 最新模拟旨在模拟基洛诺娃的这些蓝色和红色成分 。 这些模拟也有助于解释合并后向外散发的强大能量喷流发射 ， 包括由于强大交变磁场影响而产生的喷流的“条纹”特征 。 可以观察到这些喷流是伽马射线爆发 ， 就像2017年的事件一样 。 加州大学伯克利分校(UC Berkeley)物理学和天文学副教授、伯克利实验室核科学部科学家丹尼尔·卡森(Daniel Kasen)说：
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磁场提供了一种利用旋转黑洞的能量 ， 并用它发射以接近光速移动气体射流的方法 。 这种射流可以产生伽马射线爆发 ， 以及延长的射电和X射线发射 ， 所有这些都出现在2017年的事件中 。 虽然模拟还没有准确地反映观测结果 ， 模拟显示蓝色基洛诺娃的质量低于红色合并产生的超大质量中子星 。 以及与合并事件相关的丰富中微子 ， 不受影响地穿过大多数类型物质的幽灵粒子 ， 更好模型 ， 才能改进模型 。
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