Что, если вселенная полна «тёмных» звезд? Бозонные объекты и тёмная материя

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Ночное небо, усыпанное мириадами звёзд, всегда манило нас своей загадочностью. Но что, если за этим привычным зрелищем скрывается нечто гораздо более грандиозное и… невидимое? Возможно, Вселенная полна объектов, которых мы не можем увидеть, но которые играют ключевую роль в её устройстве — так называемых бозонных звёзд. Эти экзотические образования, словно призраки, могут быть связаны с одной из самых больших тайн современной физики: природой тёмной материи.

Призраки космоса: Что такое бозонная звезда?

Чтобы понять, что такое бозонные звёзды, необходимо погрузиться в мир элементарных частиц. Фундаментальные частицы, из которых состоит всё вокруг, делятся на два больших класса: фермионы и бозоны. Фермионы, к которым относятся электроны и протоны, подчиняются принципу запрета Паули, который не позволяет им занимать одно и то же квантовое состояние. Это означает, что в ограниченном объеме может находиться лишь ограниченное количество фермионов. Бозоны же, как например фотоны — частицы света, не подчиняются этому принципу. Сколько угодно бозонов могут находиться в одном и том же квантовом состоянии и в одном и том же месте.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Аксионы, гипотетические частицы, рассматриваемые как кандидаты на роль тёмной материи, относятся к бозонам. Эти сверхлегкие частицы, в триллионы раз легче нейтрино, обладают уникальной способностью — объединяться в плотные сгустки под действием собственной, пусть и очень слабой, гравитации. Именно так, по предположениям, и формируются бозонные звёзды. Эти объекты, не излучая света и практически не взаимодействуя с обычной материей, остаются невидимыми для нас, словно звёздные призраки.

Тёмная материя: Аксионы в поисках ответов

Аксионы не были введены в науку просто так, из любопытства. Их появление было продиктовано необходимостью объяснить одну из странностей сильного ядерного взаимодействия. Это взаимодействие, ответственное за удержание протонов и нейтронов в ядрах атомов, должно, согласно теориям, нарушать определённые симметрии. Однако, наблюдения этого не подтверждают. Для решения этой проблемы физики предложили гипотезу о существовании аксионов — частиц, которые, взаимодействуя с сильным взаимодействием, «исправляют» ситуацию.

Если аксионы действительно существуют, их характеристики делают их идеальными кандидатами на роль тёмной материи. Они невидимы, поскольку слабо взаимодействуют с обычной материей, их должно быть много во Вселенной, и они обладают способностью к объединению в бозонные звёзды.

Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Бозонные звёзды: Миллиарды невидимых солнц?

Представьте себе Вселенную, где помимо привычных звёзд существуют миллиарды невидимых объектов — бозонных звёзд. Эти «тёмные звёзды» могут варьироваться в размерах, от сравнимых с обычными звёздами до гигантов, простирающихся на целые галактические ядра. Они не излучают света, но их гравитационное влияние, как и у обычной материи, может оказывать заметное воздействие на окружающее пространство.

Существование бозонных звёзд представляет собой своего рода «палку о двух концах». С одной стороны, их невидимость затрудняет прямое обнаружение аксионов. В то же время, бозонные звёзды могут проявлять себя косвенно, например, нарушая процессы в ядрах обычных звёзд или, в некоторых случаях, взрываясь в результате так называемого «бозенова».

Заглядывая за горизонт: Что нас ждет?

Поиски тёмной материи и изучение бозонных звёзд — это передовые рубежи современной физики. Мы не знаем наверняка, существуют ли аксионы, но их гипотеза даёт нам новые и захватывающие перспективы для понимания Вселенной. Возможно, в будущем мы научимся «видеть» эти невидимые звёзды и раскроем тайны, скрытые за их экзотической природой.

Открытия в этой области могут привести к революции в нашем понимании не только Вселенной, но и фундаментальных законов физики. Невидимые гиганты космоса, возможно, хранят ключи к разгадке самых сокровенных тайн мироздания.

1 комментарий

a
С легкими частицами одна проблема: чуть получили энергию — и улетели куда-то с околосветовой скоростью. Нейтрино не дадут соврать. Вопрос — как аксионы при всей их легкости слипаются да еще от гравитационного взаимодействия, которое на пару десятков порядков слабее слабого?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

210 лет «Павлу Буре»: в Москве открылась уникальная выставка коллекционных часов из частных собраний

Вероятно, даже тем, кто интересуется часами, при упоминании имени «Павел Буре» в первую очередь на память придет шайба и клюшка. Однако наша история помнит и «дохоккейные» времена, когда это имя...

Удаленный доступ к 3D принтеру Elegoo Centauri Carbon: пошаговая инструкция

Получилось подключить 3D принтер Elegoo Centauri Carbon к локальной сети и управлять как с ПК через Wi-Fi доступ, так и со смартфона. Приложение позволяет просматривать модели в памяти...

Почему Франция до сих пор владеет кусками океанов по всему миру

Иногда смотришь на карту мира и ловишь себя на странном чувстве: будто бы эпоха империй давно закончилась, но Франция по-прежнему раскинула свои маленькие флажки где-то в Карибах, в Индийском...

Жук-дьявольский броненосец: Броня, созданная природой

Если бы существовал идеальный образец для создания трудно разрушимых крепих материалов, это был бы жук-дьявольский броненосец (Phloeodes diabolicus). Это насекомое способно выдерживать...

Обзор защищенного смартфона Hotwav Hyper 8 Ultra: «ночная» камера, большой динамик и рация Walkie-Talkie с двумя антеннами

Компания Hotwav представила очередной броневичок, который выделяется на фоне основной массы не только своими внушительными размерами, кемпинговым фонариком и большим динамиком, но еще и встроенной...

✦ ИИ  Как бозон Хиггса дает массу «легким» частицам: детектор ATLAS выловил редчайший распад на мюоны

Открытие бозона Хиггса в 2012 году можно считать финальной точкой в построении Стандартной модели. Но для физиков это, на самом деле, лишь начало долгой и трудной работы. Обнаружить...