夸克星

夸克星由奇異物質組成，是一種理論假設可能存在的引力緻密星體，需要更多的觀測資料及關鍵遺失環結理論推導來佐證其真實性。實驗驗證方面，關鍵的奇異物質理論至今還是假說，至2013年五月為止，沒有任何可能的夸克星型別被證實或理論可以完全自洽，基礎成分「H雙重子」亦未被尋獲，最後一組對「H雙重子」進行搜尋實驗的是日本KEK的合作專案J-PARC，目前尚未有結論。2013年6月17日，北京質譜儀BES III與日本KEK的Belle團隊在研究疑似粲夸克偶素如果確認成立，其意義十分重大，將正式確立多夸克態物理的成立，確認一整門新物理學的出現，多夸克態一旦成立，則夸克水平的星體均可能成立，但不見得是奇異夸克星，也有可能是混雜態夸克星或是孤子星產生機率更高，這對近代天體物理發展而言是一項很大的突破，一整個族系的多夸克態星體均有可能被列入天體物理的研究範圍內。對夸克星模型產生矛盾的現有物理實驗當中，在2013年1月，質子大小再度被確認為0.84087飛米，以μ-氫原子作為測量基準，置信度為7σ，遠比使用氫原子精確許多，推翻百年以來推算的大小0.8768飛米，完成驗證程式，正式為物理學界承認的科學家重新分析先前有關於ϒ介子的資料，發現了一個穩定的四夸克共振態。六夸克態、七夸克態與十重態群至今為止，實驗觀測的置信度都低於6σ，學界依然在爭議當中，目前發現的潛在多夸克態候選粒子，大部分都被排除，絕大多數都只是混雜態，目前還沒有決定性的證據出現，而SU(4)四夸克態依然有待完善化。多於十重態群的物理機制解釋目前並不存在.多於十夸克的物理機制，至2014年一月為止，並未有任何實際的驗證研究報告提出。夸克星遠遠超過十個夸克，此外尚不論及引力因素，目前所提出的夸克星模型，均多於十個夸克，對於超過十個夸克的物理機制沒有任何說明，並未考量現在的物理事實。實驗室目前無法找到夸克星的基本成分H雙重子.實驗室中尚無法製造出上下夸克轉變成奇夸克的多夸克奇異物質，最小號的奇異物質是六夸克雙重子，俗稱H雙重子，Jaffe的原始推論認為其能階為81MeV。然而包含RHIC與LHC等粒子加速器在內實驗二十多年，投注最少上千名物理學博士，沒有任何一個實驗室在各種能階上面報告它們成功找到六夸克H雙重子，能量到2.41GeV也沒有找到，RHIC則在幾乎所有的Low Bound能階都無法找到H雙重子存在的證據，H雙重子事實上是粒子物理的熱門粒子。如果找到H雙重子，而其性質正如奇異物質假說的一樣，夸克星的假說才有成立的可能性。尚無法驗證的理論物理預測.帶負電荷奇異物質.夸克星產生的帶負電荷奇異物質能與正常粒子發生作用。一般而言，奇異物質都是帶正電荷的，但是在高能撞擊下，卻能形成帶負電荷奇異物質。夸克星的形成機制，卻正好是高能撞擊，因此，如果奇異物質理論正確，帶負電荷奇異物質在極超新星爆發下，並非是個罕見物質。帶負電荷奇異物質與正常粒子發生作用是一個極危險的反應，並且將正常原子轉化成奇異物質。如果這個反應不幸的是個連鎖反應，那麼極超新星爆發的粒子與地球撞擊，將是一個極度可怕的災難。至今為止，奇異物質理論都還只是一個假說，許多的爭辯還在進行當中。例如，於所有的射線搜尋當中，都沒有找到奇異物質存在的痕跡。NASA的月球土壤當中，亦沒有奇異物質的痕跡被找到。而對中子星的思維推論，如果奇異物質會轉化一般物質，那麼中子星最後應該連表面都被轉化到奇異物質，但是，實際從光譜上面的觀測，都是正常的核所發射出的光譜線。色禁閉突破問題.色禁閉突破與強引力同步作用的物理機制目前尚不清楚。夸克星是透過色禁閉突破形成的，形成之時，強引力便已經存在。有研究表明，色禁閉突破在強引力條件下，並非必然成立，強引力的條件下，夸克有可能發生相變，從而使得奇異物質假說在強引力的條件下無法形成，然而這樣的研究超出現有的實際物理能力。此外，帶色夸克是否會出現，也會影響夸克星的外部觀測性質。地球上無法製造這種實驗環境，從而無法檢驗色禁閉突破與重力同步作用下，物理效應確切是什麼，理論亦未曾探討過。孤子波震盪關係.Witten奇異物質的奇異態與李政道所提出的束縛孤子態之間可能發生的相變，極有可能在夸克星當中發生，然而它會在星體內發生什麼樣的具體效應，對於星體機制有何影響，對於星體穩定機制的貢獻如何，至今為止並沒有系統化完整的研究。小出義夫輕子質量公式問題.在強引力作用下，是否還依然成立，這是一個關係到夸克星能源及質量生成機制的重要疑問，目前沒有任何手段來檢驗。小出義夫輕子質量公式：formula_1,是極為明顯的。電子、μ子及τ子的實驗測量值分別為"m"e = , "m"μ = ,及"m"τ = ，因而得出formula_2。小出義夫輕子質量公式是物理學當中尚未有答案的神秘質量生成機制問題，目前夸克星的研究幾乎都專注於「非輕子過程」，對於輕子的互動作用盡力的避開而不討論，使得夸克星模型產生明顯的空缺地帶。大氣消滅速度.夸克星大氣消滅速度問題，假設夸克星大氣也是由奇異物質所組成的，就現行對多夸克態物理的瞭解，猜測稀薄的H雙重子存在的壽命很短，如果夸克星大氣是H雙重子，那麼夸克星大氣消滅速度能夠讓夸克星維持多久的星體穩定。由大氣消滅速度問題所產生，學者提出了「裸奇異星」，也就是夸克星外圍殼層因為H雙重子大氣的快速衰變，因而使得核心奇異物質完全裸露出來的夸克星。星體穩定機制.夸克星的星體穩定機制解釋，目前實際並不存在，是一個主要具有高度爭議性的課題。夸克星的正確星體結構圖目前無人能夠提出不產生自相矛盾的理論，這包含了「密度均勻說」及「弱電星結構說」，兩者均在提出後有論文再證明其不可能實際穩定，提出者及證偽者都具有高度的專業水平，最頂級的專家同行沒有長期仔細檢驗亦無法看出破綻。目前科普文章介紹的夸克星圖鑑及結構均不是正確的星體穩定結構，目前並沒有人成功提出合格的夸克星穩定結構。「密度均勻說」是理想實驗室下的條件，假定了物質完全不發生衰變的條件下才會發生，它將實際上大約1.7%衰變的生成率設定為0%，在物理上1.7%衰變生成率是非常高的數值，這意味夸克星核心經常性會發生粒子衰變，導緻密度均勻性的破壞，因此「密度均勻說」是一個看似合理卻完全錯誤的夸克星說法。會有這種說法的出現，基本上科普文章作者並不讀專業論文或是無法讀懂專業論文，刻意或根本無知地將邊界條件設定去除或忽略，而這些邊界條件是絕對重要而不可去除的，科普文章作者選擇性地將容易吸引讀者目光的內容加入，卻不提及其發生可能性高度接近於零，因而導致將錯誤的說法到處傳播的問題。宣稱星體可以穩定者多數從某一個角度推算而得到結論。不過，高度體黏滯性依然是夸克星的最重要特性之一。或者，夸克星本身在宇宙中，就不可能長期穩定存在，至少在SN 1987A的觀測上，可以體驗到這個現實觀測問題。目前提出的夸克星模型，均沒有辦法妥善解釋內部結構所造成的能量流向可以導致夸克星星體於太空中維持完整性的機制，各類計算機模型均導致星體結構瓦解的預測。這是由於對量子重力效應尚未有任何可行研究成果，對於所發生的效應無法進行正確預測所導致，過去的模型大多使用半古典力學修正建立，發生了一系列模型無法自圓其說的困難。證明完整的夸克星星體穩定機制及演化過程是一項難度非常高的理論與實驗的工作，牽涉太多無法取得實驗資料的環節，許多這個領域的頂級專業學者嘗試十餘年均以失敗告終。重子汙染困難.大部分的夸克星能量模型使用火球模型進行理論分析時，會發生伽瑪射線爆因重子過多而無法膨脹達到極端相對論的要求，這就是「重子汙染」困難，「重子汙染」使得夸克星的能量成解釋上的困難。伽瑪射線爆不能含有高含量的「重子」，否則能量無法供應粒子進行高速運動而產生伽瑪射線爆，然而，「夸克星」卻是富含「重子」的星體，中子星與夸克星是幾乎完全由「重子」所構成的星體，如何解釋幾乎完全由「重子」所組成的星體卻會發出重子低含量的伽瑪射線爆，成了星體能源模型理論上的超級困難。中子星因為星體中還可以含有相當數量的輕子，因此解釋上困難度不大。夸克星因為在坍縮時期所造成的輕子含量大幅度降低，解釋夸克星的重子含量比例則成了能量上的超級難題。「重子汙染」主要是因為理論不完備而在理論模型上發生解釋上的困難，並非真正會發生「汙染重子現象」。「重子汙染困難」導致學界在對待「高速旋轉中子星」是否為夸克星的認定上，形成了長久的極大保留態度。許多解決方案被提出，例如「奇異星相變」理論。奇異物質的體粘滯性質.由於十重態群以上的奇異物質沒有任何的物理性驗證報告，奇異物質的體粘滯性質雖然推論完整，適用於弱磁場下，但是僅為理論，在夸克膠子影響重力效應的實驗檢驗後，需要視狀況進行修正。奇異物質的體粘滯性比普通核物質高上許多個量級，是高密度奇異物質最重要的動力學特徵之一。體粘滯性越強，剛性越大，天體越可以高速旋轉，有研究認為高度的體粘滯性，是夸克星可以達到克普勒極限用以依賴高速旋轉抵抗強引力，而維持星體完整的重要原因之一。中子星的理論旋轉速度只能達10ms，而夸克星的最低旋轉週期則為3ms，據此計算，有些天體物理學家認為，超過300Hz高速旋轉中子星，實際都應該是夸克星，加上夸克星與中子星的表層大氣物理現象非常接近，使得夸克星與中子星難以分辨，如此而言，夸克星的數量應當是比想像的更多。另外一種計算則認為中子星的極限旋轉速度能達2ms，而夸克星的最低旋轉週期可達為1.65ms，因此高速旋轉中子星必須要超過500Hz才能夠被懷疑為夸克星。夸克星能夠達到高速旋轉主要是由體黏滯性所貢獻。奇異物質的體粘滯性是奇異星性質的關鍵性里程碑級重要研究成果，對其物態方程有絕對的影響，是一項使得關於所有夸克星的研究可以繼續進行的重要理論支柱。真空極化問題.重力真空星當中的真空極化機制，是否會在夸克星核心當中觸發「中微子爆發」，伴隨「夸克星星震」，目前依然決定著夸克星結構機制上的一個重大疑問。夸克星結構至今為止，並未有定論，內核是否有真空極化所產生的空間壁，學術研究上還有疑義。真空極化現象需要電磁場，這表示夸克星內部必須產生強磁與電場，電磁場機制則必須有如果夸克星不存在真空極化現象，則演化成重力真空星、模糊球及黑洞的理論全部遭遇理論困難，必須尋求替代解釋方案。如果夸克星存在真空極化現象，夸克星演化過程當中會產生重力真空星當中的空間壁，內部存在擬視界層，中心為空洞或是存在空間泡，則現有的夸克星模型幾乎全部都是錯誤的。2013年三月中左右，CERN宣佈的第二次確認希格斯玻色子125.3-126.0GeV能階，置信度約5.9σ，基本上確立「標準模型」原則上是完全正確的一個近代物理理論，夸克星核心透過「中微子爆發」釋放能量，能量的本上來自於真空極化，虛粒子對的產生，導致「希格斯玻色子」及「時間量子」，否則輔以對「夸克星」、「重力真空星」及「模糊球」做進一步研究，「經典黑洞理論」被證明是錯誤理論的機率大幅度增高，進而反證得到「廣義相對論」是一個錯誤的物理理論。使用「時間量子理論」推導可得相對比較正確的結論，原始的Caldirola-Montaldi時間量子方程如下：formula_3由於m0會導致無限大的出現，此一原始方程實際不具備正確的物理含意，物理含意無法正確詮釋，修正為如下方程：formula_4則得到「時間量子與質量的量子纏繞態」，含意即為時間與質量具備纏繞關係，使用「時間晶格」分析手段，質量越小，時間量子由於相對增大，這會導致量子力學的效應越明顯，而質量越大，時間量子由於逼近於零，使得我們的觀測技術下，物理效應逼近於傳統的「廣義相對論」。轉換到量子物理上的詮釋，即為希格斯玻色子與時間量子的量子纏繞態造成近似「廣義相對論」的幾何拓撲詮釋方式，這使得「量子引力理論」與「時間場力學」的發展成為真實可能，不過這種詮釋方式則留下希格斯玻色子、時間量子及引力子如何完成這樣的量子纏繞程式的疑問。2014年二月份的新研究顯示，給定上下界進行量子化以後，由於「量子退相干」效應，該方程直接使得「廣義相對論」在中子星與夸克星的適用性失效，必須改用推導，才能得到正確的推論結果。此理論若可得到證實，則是「廣義相對論」證偽的重要理論，主要的關鍵即為勞倫茲變換在高能階的處理方式導致重整化的經常性失敗，「廣義相對論」做了錯誤的假設，在凝聚態物理當中已經發現「廣義相對論」的失誤，在夸克星模型當中事實上也發現了「廣義相對論」的重大缺失，該理論也同時指出「經典黑洞」不太可能真實存在，這使得研究夸克星對未來物理學發展的意義越來越重大。有越來越多的跡象顯示「廣義相對論」在高能階處理方式上有誤，夸克星模型則是其中之一，對夸克星的精細量子效應的研究將成為新物理學的重要突破口。如果第三方實驗資料確認發現希格斯玻色子，則夸克星的引力機制及質量生成機制，涉及使用「廣義相對論」的部份，必須全面修改，做更進一步深入研究，則可檢驗「廣義相對論」是否是一個錯誤的物理理論有很大的幫助。目前可替代「廣義相對論」的新理論則有及Scalar invariant系列的等價延展理論，霍拉瓦重力對勞倫茲變換在高能區域做了新的處理方式，等價延展理論則去除掉「廣義相對論」的一些不太恰當的假設，如果成功結合Unparticle理論，全系列的物理理論都會相對比較協調，消解掉「廣義相對論」所造成的長年爭議。以目前而言，採用「廣義相對論」對夸克星推導，都持續產生矛盾的推論結果，採用新的量子引力理論來推導夸克星機制，會有比較新觀點的正確推論結果出現。這個議題在學術研究上還有很大爭議。γ-模不穩定性.γ-模不穩定性及視窗在區分中子星和夸克星時，有相當大的幫助。γ-模的不穩定性會導致緻密星的旋轉速度改變。星體物質的體黏滯性會直接影響星體的γ-模不穩定性，中子星和夸克星的γ-模不穩定性視窗在溫度上有極大的差異，是分辨中子星和夸克星的重要依據。色超導與超固態.如果夸克星中存在色超導狀態，則會對夸克星造成一系列的影響，包含了冷卻性質、轉動不穩定性、禁閉突破密度與磁場。適當條件下則會產生超固態。引力輻射的抑制問題.CFS機制導致引力輻射的不穩定，結果會導致發生坍縮成黑洞、再度星爆、星震或伽瑪射線爆。奇異物質低密度聲速物性行為完全相反.奇異物質於高密度及高速的狀態下，性質是穩定的。然而，理論推算則是認為奇異物質於低密度的聲速狀態下，物性行為完全相反。這個推論至今為止無法用實驗來驗證。候選星.以目前來說，夸克星仍只是理論上的假設星體，尚未獲得證實，目前所觀測的潛在夸克星僅為臆測。至2011年一月為止，有七個天體被懷疑是夸克星，分別為RX J1856.5-3754、3C58、XTE J1739-285、SN 1987A、SN 2005gj、SN 2005ap及SN 2006gy。1998年左右，兩顆由華人天體物理學家所提出的高速旋轉中子星可能是夸克星，但是因為提不出資料驗證，其他組的天體物理學家給出不同的分析結果，因而未被列入候選星當中。如果將超過300Hz的高速旋轉中子星及超強磁中子星也列入夸克星候選星，則可能是夸克星的天體大約達三十餘顆，例如SAX J1808.4-3658及PSR B0943+10。錢德拉X射線天文臺在2002年4月10日觀測到的兩個星體RXJ1856和3C58被認為可能是夸克星。在這之前，這兩個星體一直被認為是中子星。天文學家在2008年則新發現三顆可能的夸克星：SN 2005gj、SN 2005ap、SN 2006gy。其中SN 2005ap、SN 2006gy分別為有史以來最強大的超新星爆發，SN 2006gy亮度甚至超過周圍的整個銀河系星系核數倍，SN 2005ap亮度更是SN 2006gy的兩倍。目前最有希望實際觀測到夸克星性質的應該是這兩顆超新星。但是這三顆的爆發後的觀測時間較短，並沒有後續報告來強力支援其為夸克星，只能說明它們可能不是中子星。RX J1856.5-3754.根據已知的物理定律，如果它們確實是中子星，那麼距離太陽大約400光年的RX J1856.5-3754似乎過小，錢德拉X射線天文臺報告顯示它的直徑僅有七公里。以此粗略地推論這兩個星體應該是由比中子星密度更高的物質所構成。另一則由Timothy M. Braje及Roger W. Romani等人提出的報告則認為RX J1856.5-3754的直徑應有二十七公里，依然是一顆中子星。3C58.錢德拉X射線天文臺ACIS S3所得資料顯示距離太陽10,000光年左右的3C58則是過冷，無法用標準理論解釋中子星形成機制。但是所使用的模型是QGP「夸克膠子電漿模型」，並非「夸克-膠子-引力機制」，RHIC及LHC報告hadronic gas、mixed phase、QGP三者有相當程度的不同，使用QGP解釋夸克星非常不適當，推測它是夸克星，也有很大的觀測困難，對其是否屬於夸克星並沒有很大幫助，只能說明它可能不是中子星，尚沒有辦法斷定它是哪一種星體。XTE J1739-285.愛荷華大學教授認為距離39,000光年的XTE J1739-285可能是潛在的夸克星，它是一顆快速旋轉的星體，並沒有詳盡的報告相關的資料，亦沒有磁場強度報告。多組天體物理學家的資料分析則給出不同的結果，目前普遍依然認為它是一顆中子星，學界對此星體看法較為保守。SN 1987A.2009年，由於長達二十多年沒有發現理論上預測的中子星，天文愛好者認為SN 1987A可能是潛在的夸克星，爆發總能量約為1046焦耳，99%以中微子的形式釋出，SN 1987A由於找不到理論上預測應該存在的星體，除了留下週圍的迴光現象，並沒有觀測到任何理論所預期的星體，目前無法解釋其整個超新星爆發的過程及發生機制。質量遺失問題二十多年來導致許多學術爭議，除非使用未經驗證的理論，例如中子星量子蟲洞機制，否則無法充分解釋SN 1987A現象，但是量子蟲洞機制本身卻存在理論不自洽的問題，實驗精度置信度都很低，不為學界共同承認，以夸克星做解釋也有理論盲點導致不自洽的問題，形成「先子球」的說法雖然可以解釋大部分現象，但是「先子」理論卻是個尚未證實的理論。SN 1987A目前為止依然是個科學懸念，至今為止，許多頗負盛名的天體物理學家進行的努力、全部理論解釋均告失敗，沒有關鍵性的觀測證據支援任何一個理論。SN 2005gj.SN 2005gj離地球約為8億6400萬光年，由史隆尋天計畫於2005年9月29日所發現的，光度超過SN 1991T的三倍，能量遠超過正常超新星爆發。由於距離地球太遠，實際的觀測技術無法瞭解具體細節，僅能以理論推斷其爆發結果所產生的星體並非中子星或黑洞，唯一合理的「推論」是爆發結果產生了夸克星。SN 2005ap.SN 2005ap是ROTSE-IIIb於2005年四月三日發現，距離地球大約47億光年，光度超過SN 2006gy大約兩倍，是目前發現的超新星爆發規模最大的一個，是正規II型超新星爆發的300倍左右。此等規模的超新星爆發，理論預測應該會產生夸克星，但是目前沒有能力去判定是否確實有星體處於爆發位置。SN 2006gy.SN 2006gy由Robert Quimby及P. Mondol於2006年9月18日所發現，距離地球兩億三千八百萬光年，它是當時記錄最大的超新星爆發，僅次於後來驗證發現的SN 2005ap。觀測的結果沒有發現任何黑洞特徵的跡象，推測產生了夸克星，目前的觀測能力沒有辦法驗證這項猜測。沒有直接證據說明夸克星真實存在.由於相關研究存在多項理論環節缺失，許多的形成機製假設性過高，未驗證或無法驗證的環節數量甚多，疑義及爭議過多，多數天體物理學者則普遍認為這些觀察結果仍不足以採信，但均以樂觀的態度來審視這些新發現。未來可能發展成夸克星的鄰近星體.「海山二」形成夸克星對地球的威脅.目前離地球最接近，最有可能轉變成夸克星的星體是高光度藍變星「海山二」，離地球約7500光年，質量一百五十倍太陽，星等為五等。由於質量相當的大，又是個多星系統，其星爆威力預計將會極強，爆發時不見得會形成黑洞，有可能形成星雲、黑洞、模糊球、重力真空星、中子星或夸克星。海山二的爆發威力相當於SN 2005ap等級，威脅極強，足以發生銀河系內的生物大滅絕。由於對於「奇異物質」的物理性質瞭解甚少，學術上的爭辯依然在進行當中，尚不足以完成精確的計算，目前連LHC的能量等級均不足以製造並找到「奇異物質」，因此上述資料出入數字甚大，是否會發生上述所稱的災難，高能天體物理學界看法兩極化，目前僅知因為帶負電荷奇異物質能夠與正常的粒子發生作用，只要極少量的撞擊地球，就能給地球帶來四億五千萬年前奧陶紀與志留紀時期毀滅性的結果。天體物理學界對於「海山二」的興趣極高，花費極大量的資源、金錢及太空天文望遠鏡專門投注於海山二研究，2003年甚至曾經動用全球的望遠鏡來觀測海山二的X光蝕，可見其十分受天體物理學家的關注，投入的精力僅次於SN 1987A，就其對地球的潛在威脅而言，不難看出天體物理學家們心中的憂慮。其他可能發展成夸克星的星體.其他具有威脅力的星體是：均隨時可能引發超新星爆發。中子星與夸克星的區分方式.由於體黏滯性差別甚遠，某些高速旋轉中子星被認為應該是夸克星。質量與半徑的關係.以冷星處理，使用Tolman Oppenheimer Volkoff方程計算所得的中子星及夸克星半徑關係：中子星的質量與半徑的關係是formula_5。夸克星的質量與半徑的關係是formula_6，上限大約是10,000公尺。中子星的半徑有下限，否則不可能形成中子星，有趣的是夸克星半徑有上限而並幾乎無下限，最小可以接近零，幾滴落魄的「奇異滴」在太空中遊盪，理論上也可被稱為「夸克星」。一種看法是這樣的現象非常可能發生，如此也補齊了宇宙間的暗物質釋。物態方程的改變會直接改變夸克星半徑的預測值，以目前H雙重子預期的穩定島處於H之間的數值估算，所有關於夸克星的宣稱均需要大幅度修改。磁層輻射.據某些推論分析，「超強磁中子星」應該是夸克星，磁層輻射應當與典型中子星有磁場等級上的極大區分，然而，這些理論在輕子含量比例、電荷分離、真空極化、漂移子脈衝、熱輻射機制及非熱輻射機制等等解釋上均遭遇重大矛盾。因此，目前學界依然將超強磁中子星歸類在中子星裡面。星爆特徵.中子星與夸克星的星爆與星震由於基本組成物質特性大不相同，伽瑪射線爆所造成的現象有所區分。時空場差異.由於中子星與夸克星的兩項主要差異「旋轉速度」及「質量半徑關係」所造成的物理現象，中子星與夸克星的時空場有所區別，係為極佳的區分方式。表面物理.中子星表面一般有碳大氣層及電子殼層，夸克星的表面理論上應當是H雙重子與碳大氣層混和，有時則因為外圍物質全部丟擲而成為夸克固態，變成裸奇異星，這兩者有一定程度上的區分。碳的由前身星核融合燃燒後，轉變成的碳元素，恆星爆發的時候，一般富含碳元素，中子星與夸克星在爆發時期，已經形成強引力，碳元素來不及逃逸，因而被捕獲而形成碳大氣層。而夸克星則會由星核向外溢位H雙重子，因此可以產生中子星與夸克星不同之處。結合參考系拖拽所造成的時空場差異，中子星與夸克星外圍物質的不同，可透過光譜及物質頻譜紅移進行區分，是極為有效的觀測區分手段。