Nagyon furcsa csillagok, outzone

Amikor egy óriási csillag elhalálozik, fekete lyukba vagy egy szuperhosszú neutroncsillagba degenerálhat. De az éjszakai égbolton néha különös dolgok történnek. Íme néhány típusú csillag, amelyhez a fekete lyuk unalmasnak és érdektelennek tűnik.

Mielőtt folytatnánk, meg kell mondanunk néhány szót a legtöbb csillag általános jellemzőiről. A közönséges csillag egy fényes plazma óriási rög, főleg hidrogénből, de számos más elemet is tartalmaz. A csillagok tömege nagymértékben változhat, az apró piros törpéktől a kék szuper-óriásokig.

Amikor egy csillag eléri életének végét, a két dolog egyikével megtörténhet. A kis vagy közepes tömegű csillagok egy rövid ideig tartó terjeszkedésen keresztül szűkítik azt a fehér törpét - egy régi csillag halvány példányát, amely majdnem örökre létezik. De ha a csillag elég nagy, felrobban, szupernóvát alkot, majd neutroncsillagká vagy fekete lyukgá változik.

Ahhoz, hogy jobban megértsük a csillagok természetét, amelyet később tárgyalunk, először meg kell állnunk a neutroncsillagon. A név azt sugallja, hogy elsősorban neutronokból áll. Ezeknek a csillagoknak a modern koncepciója szerint külső atomjaik szabad elektronokkal vannak körülvéve; De mélyebbek a protonok és a neutronok, és az utóbbiak sokkal nagyobbak. A szabad neutronok és elektronok, valamint a magok keveréke még mélyebb. De nem sokat tudunk arról, hogy mi a neutroncsillag egy magja.

De a legérdekesebb akkor kezdődik, amikor a gravitáció elegendő ahhoz, hogy a csillaganyagot 30 km átmérőjű gömbbe préseljék. Ilyen hihetetlen sűrűséggel az anyag új, degenerált formákat vesz fel, amelyeket neutron anyagnak nevezünk. És ha a sűrűség erősebb lesz, mint ez az anyag képes ellenállni, a csillag teljesen összeomlik és fekete lyuk formájává válik.

Tehát most minden nagyon egyszerűnek tűnik. De mi van, ha vannak más apró csillagok a neutroncsillagok és a fekete lyukak között? Végül a kompakt csillagnak olyan tömegűnek kell lennie, amely tízszer nagyobb, mint a Nap tömege, hogy fekete lyuk legyen, de a neutroncsillagok tömege több mint 1,5-3-szoros a napsugárzásnál. Mi a két mutató között? Itt kezdődik furcsa dolgok.

Az a tény, hogy a neutroncsillagok képesek ellenállni a hatalmas tömeghatásoknak, a kvantumvilág tulajdonában van, amely a nyomás nyomásának degenerációja. Ez az, amikor az anyag olyan sűrűségű, hogy a részecskék külön-külön létezhetnek, csak mert a kvantummechanika törvényei megtiltják számukra, hogy ugyanazokat a kvantumállapotokat foglalják el. Mivel az egyes neutronok sokkal kisebbek, mint az atomok, ezek sokkal könnyebb egymáshoz nyomódnak részeként neutroncsillag, amely nem képes még a sűrűn atomi szerkezetét.

És mi történik, ha már nem sűrű? Elméletileg a neutronokat saját részükre osztják fel, úgynevezett kvarkok. A neutronok egy felső és két alsó kvarkból állnak, amelyek viszont a nehezebb hozzátartozókká válhatnak - "furcsa kvarkok". És a részecskéknek ez a csodálatos zabkását "furcsa anyagnak" nevezik.

Tehát, ha ez a hipotetikus csillagnak felső és alsó kvarkja van, akkor kvarknak nevezik, és ha sok s-kvarkot is tartalmaz. akkor furcsa csillagnak hívják. De tényleg vannak ilyen csillagok? A probléma az, hogy nem sokat tudunk azokról az egyenletekről, amelyek szabályozzák a neutron-degenerált és a kvark degenerált anyag viselkedését, így nem tudhatjuk biztosan.

De nincs szükség arra, hogy elveszítsük a reményt - talán nincsenek elméleti bizonyítékok, de az empirikus adatok teljesek. Az elméletnek köszönhetően van némi elképzelésünk arról, hogy az ilyen csillagok milyenek. A legközelebbi csillag, amely neutronnak számít, 150 fényév távolságra van a Földtől, és kódnevű RX J1856.5-3754. Átmérője mindössze 11 km. Van még 3C58 - egy másik neutroncsillag, amely nagyon magas hűtési sebességet mutat. A probléma az, hogy az első átmérője és a második csillag hőmérsékleti különbsége meghaladja azokat a tulajdonságokat, amelyek a tudósok szerint a neutroncsillagok rendelkezhetnek.

Mindkét csillag azonnal a kvark csillagok első jelöltévé vált, bár a legtöbb tudós még nem kész arra, hogy végleges következtetéseket vonjon le. Végtére is, senki sem tudja pontosan, hogy mi a neutroncsillag valóban, ezért nem lehet biztos abban, hogy az általunk megfigyelt eltérések valóban ilyenek.

Mindazonáltal a kvark csillagok létezésének több jele is létezik. A tény az, hogy ha degenerált neutroncsillag egy túró, az biztos, tudomásul vesszük, mivel ez a nagy mennyiségű energia szabadul fel - 10 ^ 47 joule. Úgy vélik, hogy ezek a robbanások a legintenzívebb gamma-sugár robbanások mögött vannak.

És bár ez a pillanat mindmáig az elmélet szintjén áll, de a kvark csillagokról való tudás fokozatosan felhalmozódik. Talán számukra válnak számukra, mi volt a fekete lyukak a korábbi generációk számára - egy ellentmondásos űrobjektum, amelynek elismerése eddig nem volt elég bizonyíték. Miután a fekete lyukakról szóló információ mennyisége elérte a kritikus pontot, amely után ezt a jelenséget elfogadták a tudományos körökben.

Merülj mélyebben: a preonosz csillagok

Lehetőség van a degeneráció eszméjének kifejlesztésére és képzeljük el, mi fog történni a kvark anyaggal, amikor olyan sűrűvé válik, hogy nem tartalmazhat külön részecskéket. Két lehetőség van. Az első, általánosan elfogadott gravitáció teljesen elnyomja mindent, így a részecskék végtelen sűrűséggel bírnak, ami fekete lyuk kialakulását eredményezi.

De van egy másik, alternatív érdekében. A neutronok kvarkokból ... hogy ha a kvarkok nem is egy darabban, és viszont, alkotják még alapvető részecskék? Ha ez igaz, akkor a kvarkcsillag és egy fekete lyuk van egy közbenső, a továbbiakban: „preons csillagok th„álló al-al-al-atomi részecskék - preons. Preons javasolták oszthatatlan tárgyakat, amelyek bizonyos kombinációkban, képeznek bármilyen más típusú részecske.

De ez a harmonikus elmélet ellentmond a Szabványos Modellnek. amely eddig nagy segítséget jelentett a világegyetem természetének magyarázatában, bár nem durva élek nélkül. A preion modell eléggé népszerűtlen a fizikusok körében. De van némi esély arra, hogy felismerjük - amíg senki nem bizonyította a Higgs bozont létezését. amely, mint tudjuk, teljesen kizárja a preonokról szóló összes elméletet.

Valami átlag: Electroslumb csillagok

Felejtsük el a kvarkokat és a preonokat, és csak forduljunk a hagyományos modellhez, amelyben a hatalmas csillagok akár neutronok, akár fekete lyukakká válhatnak. Most képzeljük el, hogy a neutroncsillag elérte a kritikus gravitációt és hamarosan fekete lyukba fordul. A folyamat során a hőmérséklet annyira megnövekszik, hogy a gyenge nukleáris erők villámcsapássá válnak.

Az elektromágneses erők valószínűleg nem léteznek, mivel a korai univerzum egy bizonyos hőmérsékletre hűlt. De a neutron csillagok a "helyes" sűrűséggel képesek újraéleszteni ezt az erőt. És mit jelent ez? Az elektrohullámú erő egyik tulajdonsága a kvarkok leptonokká történő átalakítása, amelyek sokkal könnyebbek, mint egy elektron vagy egy neutrínó.

Az ilyen jelentős mennyiségű tömeg elvesztését a hatalmas energiafelszabadulás kíséri, és ennek elégnek kell lennie ahhoz, hogy megállítsa a csillag végleges elpusztítását. Az Electroslumb csillagok több millió évig is fennmaradhatnak, mielőtt egy fekete lyukba bomlanak.

És most valami egészen más: Boson csillagok

Eddig a pontig minden a csillagok, hogy beszéltünk, tagjai (legalábbis kezdetben) a fermionok - részecskék a család, amelyhez tartoznak, és az elektronok és a protonok és a neutronok és a kvarkok. De mi van, ha a csillag képezhető egy teljesen más csoportja részecskék - bozonok? Bozonok, elméletileg a link, amelyen keresztül a kölcsönhatás elemi fermionok.

De van lehetőség arra, hogy maguk a bozonok alakíthatják saját anyaguk típusát. Az ilyen részecskéknek alacsony tömegűnek és stabilnak kell lenniük. És ha az ilyen bozonoknak van egy helyük, akkor lehetnek egyesítve, csillagot alkotva. És az a tény, hogy nincs bizonyíték, hogy létezik olyan sztárok vannak, ne hagyja abba fizikus spekuláció ebben a témában, mivel van néhány érdekes, hogy miért a tudomány nem tagadja a létezését.

Az a tény, hogy ha a bozont csillag valahol, akkor valószínűleg a galaxis középpontja. Különösen több galaxist figyeltünk meg úgynevezett aktív galaktikus magokkal, amelyek magukban sokkal világosabbak, mint amire számítani lehetne. Ott lehet elrejteni a bozont csillagokat.

Úgy vélik, hogy szélsőséges gravitációs viszonyok között alakulhattak ki az univerzum fejlődésének korai szakaszában. Ezt közvetve megerősíti az a tény, hogy az aktív maggal rendelkező galaxisokat a kozmosz távoli (tehát legősibb) részeiben figyelik meg.

Hasonló bejegyzések:

A vírus az egyszerű M13 név alatt van esélye megváltoztatni a világot. A Berkeley laboratóriumának egy tudóscsoportja a géntechnológia segítségével képes volt arra, hogy az M13 vírus elegendő energiát bocsásson rendelkezésre egy kis LED-es képernyő áramellátásához. A szörnyű név ellenére a vírus nem jelent fenyegetést [...]

A nap, amely nélkül az élet a bolygónkon lehetetlen (bár másrészt viszont ez a nap, amely az élet fő veszélyévé válhat) jelenleg a magas aktivitás színpadán van. Ennek bizonyítéka lehet legalább néhány erős fellángolás, amely a modern történelem során [...]