Странная кварковая звезда?

Александр Гурьянов

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

Разные разности
Пингвины во сне
Все мы знаем, как важен сон. В этом смысле очень тяжело молодым мамам. Первый месяц-два, когда детеныша надо кормить каждые три часа, о ночном сне можно забыть. И это тяжело, женщины знают. А как животные с этим справляются? Например — птицы? Би...
Долгожители обязаны вирусам
Почему при прочих равных условиях одни доживают до ста лет, а другие — нет? Исследователи из Копенгагенского университета решили поискать ответ на этот вопрос в кишечнике долгожителей, а точнее — в том гигантском сообществе бактерий, которы...
Сердце требует движения
Огромное количество исследователей во всем мире изучает сердечно-сосудистые заболевания и пытается найти универсальное решение. И на самом деле все они сходятся в одном: универсальное решение есть, и это — движение.
Фантастический телескоп
Два года назад NASA запустило в космос уникальную инфракрасную обсерваторию, до сей поры невиданную — телескоп Джеймс Уэбб. Мы уже рассказывали об этом, но не грех и повторить, потому что это настоящее рукотворное чудо.