为了解中子星无法解释的特性，物理学家模拟超过100万个状态方程式，大量模型计算后，法兰克福大学物理学家对中子星结构得出结论，即根据质量不同，核心有非常坚硬或非常柔软两种。
中子星是极致密的天体，大质量恒星死亡后的产物，质量和太阳相当甚至更大，却不可思议压缩成直径与大城市相当的球体。60多年前发现后，科学家便一直试图破解结构，但至今仍对中子星结构所知甚少。由于极端特性，使中子星无法当地球实验室重现，仅能通过模型计算，模拟中子星的极端条件，也是最大的挑战。这次在状态方程式帮助下，描述密度和温度等各种特性，试图重建中子星从表面到内核结构，团队模拟超过100万个状态方程式，除了满足理论核物理限制，同时也要满足天文观测结果。
评估状态方程式时，研究团队有惊人发现，“轻”中子星（质量小于1.7个太阳质量）似乎有柔软地函和坚硬内核，“重”中子星（质量约1.7个太阳质量）反而有坚硬地函和软核。这结果可直接测量中子星中心有多大可压缩性，如夹心巧克力，轻质量类似中心是榛果，外围是软巧克力包裹的榛果巧克力；较重就像硬层包裹柔软馅料的巧克力。探测关键是音速，音波经物体传播的速度，取决于物质的软硬度，地球音速也可探索内部和发现油矿。
创建状态方程式模型，物理学家还发现中子星以前无法解释的特性，如不管质量为何，半径很可能都只有12公里。研究人员表示广泛数值研究不仅能预测中子星半径和最大质量，还对双星系统形变能力设置新限制，即通过重力场相互扭曲程度，对天文观测、整合恒星重力波探测确定未知状态方程式特别重要。研究成果将发布于《The Astrophysical Journal Letters》期刊。
（首图来源：P. Kiefer/L. Rezzolla/法兰克福大学）