中子星的組成方式很怪異--原子核中幾乎都是中子，科學家至今仍不瞭解為何會
如此？科學家目前發現了一種新方法，可以瞭解中子星物質--重力波（gravitat
-ional wave）。這些科學家認為：當一對中子星互繞的過程中，會逐漸喪失能量
而漸漸靠近，最後合併成黑洞釋放出重力波，使時空產生波紋皺褶。經過電腦模
擬運算，這些科學家發現：在中子星剛合併的一剎那所釋放出的重力波，將可用
來直接測量中子星的剛性。
有些科學家認為：那些總質量不超過2～3倍太陽質量的中子星對，合併之後會變
成一個體積與質量都約為原來兩倍大的巨型中子星；若此巨型中子星的質量超過
個極限，才會繼續塌縮變成黑洞。不過，目前科學家並不確定中子星和黑洞的正
確質量分界究竟在哪兒？不同的電腦模擬不同物質特性的組成中子星結果，就會
出現不同的質量門檻 ；更精確一點的說法：物質愈剛硬，就愈能抵抗重力壓縮
，則從中子星變成黑洞的質量門就愈高。
日本東京大學Masaru Shibata由他的模擬結果建議：如果測量中子星剛合併的瞬
間所發出的重力波，就可以找出這個質量門檻。因為此時發出的重力波會產生一
個獨特的訊號，藉由雷射干涉重力波天文台（LIGO，Laser Interferometer Gra
-vitational-Wave Observatory）或其他天文台測量這個獨特的訊號，便可決定
恆星的總質量，尤其是位在距離地球約1億5000萬光年範圍內、融合結果是變成巨
型中子星而非黑洞的星體。LIGO將於2009年完成並開始運作。他表示，若測量到
3kHz頻率、持續1/10秒以下的信號，則質量門檻必在中子星對總質量左右或以上
，否則質量門檻就會比總質量低。
這種測量方法最棒的地方，是不用經過繁瑣的測量與分析，只要單一測量結果，
便可馬上得到一個門檻質量的下限；當測量到許多門檻質量後，便可直接測試現
行中子星理論的正確性。
不過，有其他天文學家擔心：雖然這個論點不錯，但3kHz的頻率，可能會超過LIGO
可偵測範圍。不過，擔心歸擔心，為了測試理論究竟是否正確，這個關卡還是得
去闖一闖，否則永遠無法證明對或錯。
相關論文請見Phys. Rev. D 71, 084021 (2005)。
參考資料：http://focus.aps.org/story/v15/st21, 2005.06.14
* 轉載自臺北天文館
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