百萬年冷卻軌跡鎖定！第五種力存在范圍被大幅壓縮

哈嘍，大家好，桿哥這篇評論，主要來分析百萬年冷卻軌跡鎖定！第五種力存在范圍被大幅壓縮

宇宙中是否存在除引力、電磁力等四種力之外的 “第五種力”？這個困擾物理學界多年的問題，如今有了新答案。

一個由德、意、澳多國機構組成的國際團隊，通過分析中子星冷卻數據，給假想標量粒子劃定了史上最嚴格的存在邊界，相關研究已發表在《物理評論快報》上。

極端天體成天然實驗室

中子星堪稱宇宙中最 “硬核” 的天體，直徑僅 20 公里卻裝著太陽質量的物質，密度高達每立方厘米數億噸。

這種極端環境下，核子間距被壓縮到飛米量級，能顯著放大短程力的效應，成為檢驗新物理的天然實驗室。

相比之下，地球實驗室的測量常受精度和噪聲干擾，很難捕捉到微弱的新力信號。

標量粒子與第五種力的關聯

標量粒子是理論預言的零自旋粒子，被認為可能是第五種力的傳遞媒介。

目前唯一被證實的標量粒子是希格斯玻色子，但許多理論預測存在其他標量粒子，它們若與核子耦合，會違反現有引力定律。

研究團隊指出，若這類粒子存在，中子星內部的核子碰撞會不斷產生它們，這些粒子會攜帶能量逃離，導致星體冷卻加速。

觀測數據推翻異常冷卻猜想

研究團隊選取了 “七大奇跡” 星群、脈沖星 PSR J0659 等樣本，它們的年齡從數千年到數百萬年不等。

通過 X 射線觀測精確測量這些中子星的表面溫度后發現，所有數據都與標準冷卻模型完全吻合，沒有出現標量粒子導致的異常冷卻。

這一結果讓研究人員得以設定嚴格上限：對于質量在微電子伏到毫電子伏范圍的標量粒子，其與核子的耦合強度約束，比此前測量嚴格數個數量級。

未來觀測將進一步收緊邊界

盡管此次未發現第五種力的證據，但研究明確了其存在的嚴苛條件 —— 必須比之前認為的微弱得多。

下一代觀測設備將帶來新機遇：歐洲航天局 2028 年計劃發射的 Athena X 射線天文臺，以及 NASA 的 Lynx 概念望遠鏡，將大幅提升溫度測量精度。

同時，LISA 等空間引力波探測器，也能通過中子星并合事件，提供更多內部物理的關鍵信息，有望實現第五種力的首次探測。