Странная кварковая звезда?

Астрофизики уверены в существовании нейтронных звезд. Это настолько плотные объекты размером в десятки километров, что сильно сблизившиеся в них атомы перестают существовать по отдельности и переходят в состояние сплошной нейтронной среды. Компактное светило надежно удерживают силы взаимного тяготения его частей, а сверху оно покрыто оболочкой из кристаллического железа.

Теория таких звезд разработана достаточно подробно. Например, расчеты показывают, что эти звезды не могут иметь массы, меньшие 1,17 солнечной. Однако теория не всегда соответствует наблюдениям. Поэтому физики придумали кварковые звезды, в которых нейтроны при высоких давлениях распадаются на u и d-кварки. Теоретики говорят, что часть из них может даже преобразовываться в s-кварк. Это сильно изменит свойства звезд, поэтому их называют странными.

Подходящие под описание объекты долго не находились. Однако в 2022 году астрофизики уточнили параметры нейтронной звезды HESS J1731-347. Это окруженный большим облаком пыли остаток от взрыва сверхновой. Его радиус чуть больше 5 км, а масса равна 0,77 массы Солнца. Данные наблюдений поставили ученых перед дилеммой: либо теория нейтронных звезд неверна, либо открыта первая кварковая звезда.

Три итальянских астронома из Национального института ядерной физики и Университета Феррары, руководимые профессором Джузеппе Паглиара (Giuseppe Pagliara), попытались разрешить эту загадку. Они предложили сценарий образования, объясняющий не только массу и радиус объекта HESS J1731-347, но и его медленное остывание после взрыва. Теория базируется на представлении о сжатии белых карликов, содержащих кварковое вещество в их центрах.

Авторы теории также показали, что к кварковым звездам могут принадлежать объекты с массой от 2,5 и больше солнечных масс. Например — рентгеновский пульсар SAX J1808.4-3658, быстро охлаждающийся, выбрасывающий вещество и меняющий свою яркость, который считают нейтронной звездой.

В заключение теоретики отмечают, что феноменология многостадийных сценариев образования нейтронных и кварковых звезд может быть очень разнообразной. Это означает, что гипотез на эту тему можно измыслить много. (arXiv.org)