科学家们正在利用先进的模拟技术探索中子星碰撞后的情景，了解残余物是如何形成的，又是如何避免坍缩成黑洞的。
这项研究不仅通过中微子辐射揭示了这些遗迹的动力学和冷却过程，而且为我们深入了解极端条件下核物质的行为提供了至关重要的见解。这些发现有助于我们理解天文事件以及可能导致或不会导致黑洞形成的条件。
中子星碰撞后的神秘后果
中子星碰撞之后，一个名为残骸的新天体出现了，它笼罩在神秘之中。科学家们仍在揭开它的秘密，包括它是否会坍缩成黑洞，以及这一过程会有多快。
通过先进的超级计算机模拟，科学家们深入研究了这些残骸的内部结构，并探索了它们的冷却过程，主要是通过中微子发射。这些发现揭示了一个中心物体，其周围是快速旋转的热物质环。如果这些残骸能够避免坍缩，科学家们预计它们将在形成后的几秒钟内释放大部分内部能量。
探索中子星的演化
通过观察中子星在太空中的合并，科学家们得以深入了解在地球上无法复制的极端条件下核物质的行为。核物质是一种假想的物质，由质子和中子通过强相互作用力结合在一起。科学家们特别感兴趣的是，强相互作用力的压力是否能够阻止黑洞的形成。
在这项研究中，科学家们专注于中子星合并后但未成为黑洞的情况。该研究探索了中子星在形成后最初时刻的演化。这项研究是识别天文信号的起点，这些信号有助于回答有关中子星和黑洞形成的问题。
高级模拟揭示中子星动力学
宾夕法尼亚州立大学的科学家使用广义相对论中微子辐射流体动力学的超级计算机模拟，来了解中子星合并残骸的内部结构。他们还研究了残骸如何通过发射中微子来冷却。
这项工作利用了能源部国家能源研究科学计算中心、德国莱布尼茨超级计算中心和宾夕法尼亚州立大学计算与数据科学研究所提供的计算资源。
中子星残骸的独特冷却特性
研究发现，中子星合并残余物由一个中心物体组成，该中心物体拥有系统的大部分质量，被一个快速旋转的热物质环所包围，该环包含小部分质量但拥有大部分角动量。与大多数恒星不同，内部残余物的表面温度高于其核心温度，因此，随着残余物通过发射中微子而冷却下来，预计不会形成对流羽流。
参考：“从长寿命中子星合并残余物到中微子冷却时间尺度的从头广义相对论中微子辐射流体动力学模拟”，作者：David Radice 和 Sebastiano Bernuzzi，2023年12月5日，《天体物理学杂志》。DOI: 10.3847/1538-4357/ad0235
本研究主要由美国能源部科学办公室核物理项目资助。国家科学基金会和欧盟也提供了额外资金。
