Забавная физика кварковых звезд. Занимательные исследования и неожиданные ответы в проекте Ask a Spaceman. Интересное видео и актуальное фото

Что нового можно узнать о физике звезд Кварка?

Существуют ли кварковые звезды? И если существуют, то, что из себя представляют? Читать фантастические истории уже не интересно. Поэтому все более интересными для общества становятся такие проекты, как Ask a Spaceman.

Пол Саттер — известный астрофизик и обозреватель проекта решил углубиться в физику звезд Кварка и получить ответ на вопрос об их существовании, их жизни и эволюции. Исследование получилось интересным и занимательным.

Первые результаты своего исследования Саттер опубликовал в десятом эпизоде проекта Ask a Spaceman:

Part I: Do Quark Stars Exist?

We're going way out there to explore the topic of quark stars. Here's part one of our three-part series on these dense, perhaps hypothetical stars.

Опубликовано Space.com's Ask a Spaceman Cреда, 17 октября 2018 г.

В нем Пол затронул критическую концепцию, названую Дегенеративным давлением или Давлением вырождения, Вырождающимся давлением. По сути, рассказ ведется о том, что этот тип давления как бы останавливает смертельный танец, к примеру, белого карлика, благодаря тому, что основные фундаментальные частицы забиты в самую глубь объекта в невероятно маленькое пространство.

Однако Саттер решил углубиться в физику и на этой неделе публикуют следующий эпизод, рассказывающий о звездах Кварка:

Part II: Do Quark Stars Exist?

In this episode, we're going even deeper into the quark star—an object so extreme it may not even exist in our universe.

Опубликовано Space.com's Ask a Spaceman Cреда, 24 октября 2018 г.

Дело в том, что тема звезд Кварка крайне сложная. Пол решил отследить эволюцию умирающих звезд от обычного их состояния до момента, когда они образуют мелкие версии звезд — белые карлики, звезды нейтронные и, наконец, звезды Кварка.

Пол предлагает рассмотреть вариант того, что может произойти, если такая звезда, как наше Солнце, доберется до своего жизненного конца. Насколько известно, звезда рассеивает слои газа, оставляя за собой охлажденный след в виде белого карлика. У этих объектов размером обычно с нашу Землю очень сильная гравитация, примерно в триста пятьдесят тысяч раз большая, чем у нашей планеты. И эти карлики так и продолжают жить через удерживание частиц давлением вырождения. Звездные электроны — отрицательно заряженные частицы — как бы втискиваются в небольшое пространство и вовсю сопротивляются дальнейшему коллапсу.

Далее Саттер говорит. Что если мы возьмем звезду куда большего размера, чем наше Солнце? В этом случае хоть так же работает давление вырождения, но одновременно происходит перераспределение электронов. Таким образом, звезда хоть и продолжит сокращаться, но во что-то, что мы можем отнести к нейтронной звезде, которая может быть размером всего с один город.

На нейронной звезде давление вырождения функционирует несколько иначе. Часть электронов как бы подталкиваются к протонам. В итоге эти две разнозарядные частицы объединяются и образуют нейтральную частицу — нейтрон. Именно нейтроны способны сбиваться куда плотней, поэтому нейтронные звезды такие маленькие.

Но может ли в результате смерти обычной звезды родиться звезда Кварка?

Как мы знаем, нейтроны — не самые маленькие частицы. Каждый из нейтронов содержит в себе очень маленькие частицы — кварки. Кварки и их противопоставления в антиматерии могут быть нескольких типов или «ароматов»: верх, вниз, верхних, нижних, странных и обаятельных. Вот такие необычные наименования.

Звезды Кварка могу образовываться в те моменты, когда нейтронная звезда продолжит саморазрушаться. В итоге, получится промежуточная стадия: еще не черная дыра, а какая-то промежуточная конструкция. На этой стадии нейтроны могут быть как бы диссоциированы, что даст жизнь кваркам, поддерживаемым своим собственным давлением вырождения. Вот вам и звезда Кварка.

Кварки можно изучать при помощи огромных коллайдеров. Но математика и физика этих частиц очень необычная и странная. К примеру, кварки возникают как бы пчелиным роем, а не как отдельные личности. А это существенно усложняет их изучение.

Но Саттер не собирается останавливаться на достигнутом и продолжит рассказывать о том, как идут исследования кварков и к чему они пришли.

Популярные материалы