Кажется, астрономы впервые увидели рождение «странной звезды»: наука на пороге открытия нового типа звезд?

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

Что мы знаем о звездах? Огромные пылающие шары газа, сияющие в ночном небе… Но Вселенная полна сюрпризов, и некоторые из них способны перевернуть наши представления о привычных вещах. Возможно, совсем недавно астрономы стали свидетелями рождения объекта, настолько экзотического, что он едва укладывается в рамки современной науки. Речь идет о так называемой «странной звезде».

Кварковый суп вместо привычных атомов: что такое странная звезда?

Представьте себе звезду, сжатую до невообразимой плотности. Настолько плотную, что привычные нам атомы «ломаются», распадаясь на составляющие их частицы — кварки. Но и это еще не предел! В недрах странной звезды даже эти кварки (верхние и нижние, из которых состоят протоны и нейтроны) претерпевают трансформацию, превращаясь в еще более редкий вид — странные кварки. Отсюда и название — «странная звезда». Она, по сути, представляет собой гигантский сгусток «странной материи» — смеси верхних, нижних и странных кварков.

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

Интересно, что эта «кварковая каша», согласно теоретическим моделям, может оказаться даже более стабильной, чем вещество нейтронных звезд — ближайших «родственников» странных звезд. Нейтронные звезды, хотя и невероятно плотны, все же не достигают той критической точки, когда гравитация способна «раздавить» нейтроны до кваркового состояния.

Неуловимая экзотика: почему странные звезды так сложно обнаружить?

Несмотря на то, что существование странных звезд предсказано теоретически, до сих пор не было получено ни одного неопровержимого доказательства их реальности. Они — словно призраки, ускользающие от наблюдений. И вот, возможно, забрезжил свет надежды.

Группа исследователей из Университета Гуанси (Китай) под руководством Сяо Тяня, возможно, нашла след, ведущий к разгадке этой космической тайны. В своей работе они анализируют данные о необычном гамма-всплеске, получившем обозначение GRB 240529A.

Кривые блеска Swift/BAT и HXMT GRB 240529A в различных энергетических диапазонах с временным интервалом 1,0 секунды.
Автор: Tian et al. Источник: arxiv.org
Гамма-всплески: космические «фейерверки» с глубоким смыслом

Гамма-всплески — это одни из самых мощных взрывов во Вселенной. Зачастую они связаны с коллапсом массивных звезд и образованием черных дыр. Но, как выясняется, возможны и другие сценарии. Одним из таких «сценариев» может быть рождение магнетара.

Магнетар — это экстремальный вид нейтронной звезды, обладающий невероятно сильным магнитным полем, в тысячи раз превосходящим магнитное поле обычной нейтронной звезды. В недрах магнетара электроны и протоны сливаются, образуя нейтроны, придавая звезде её имя.

Но и магнетар, согласно некоторым космологическим моделям, может оказаться лишь промежуточной стадией на пути к еще более экзотическому состоянию. Под действием собственной гравитации он может коллапсировать дальше, превращаясь… в странную звезду! Этот процесс, сопровождающийся выделением колоссальной энергии, и должен проявиться в виде гамма-всплеска.

Слева: XRT (черный) кривая блеска GRB 240529A. Красная сплошная линия представляет собой линию подгонки суммарного компонента. Синяя, зеленая и оранжевая пунктирные линии — наилучшие линии для силового закона и двух плато, соответственно. Справа: Угловые графики и ограничения параметров для подгонки кривой блеска XRT GRB 240529A
Автор: Tian et al. Источник: arxiv.org
Три вспышки надежды: о чем рассказал GRB 240529A?

Именно такой гамма-всплеск, GRB 240529A, и привлек внимание ученых. Его особенность заключается в необычной структуре: он состоял из трех отдельных «эпизодов излучения», разделенных периодами относительного затишья, длящимися всего несколько сотен секунд. Каждая вспышка имела свой, уникальный спектр гамма-излучения.

Исследователи предполагают, что эти три эпизода отражают последовательные стадии коллапса: сначала образование магнетара, затем его превращение в странную звезду и, наконец, замедление вращения новорожденной странной звезды. В рентгеновском диапазоне также были обнаружены характерные «плато», которые, по мнению авторов, соответствуют этапам охлаждения и стабилизации странной звезды.

Предполагаемые параметры странной звезды GRB 240529A, начальный период вращения P0 против напряженности магнитного поля полярной шапки на поверхности Bp, полученные для различных красных смещений. Кандидаты в центральный двигатель магнетара взяты из Lü & Zhang (2014). Вертикальная сплошная линия — спиновый период распада нейтронной звезды (Lattimer & Prakash 2004).
Автор: Tian et al. Источник: arxiv.org
Первые робкие шаги к пониманию: что дальше?

Результаты, полученные Сяо Тянем и его коллегами, показывают удивительное соответствие между наблюдаемыми характеристиками гамма-всплеска GRB 240529A и теоретическими предсказаниями о рождении странной звезды. Если эта гипотеза подтвердится, это станет настоящим прорывом в астрофизике, открывающим новую страницу в изучении самых экстремальных объектов во Вселенной.

Конечно, требуются дальнейшие исследования и независимые проверки. Но, возможно, мы стоим на пороге удивительных открытий, которые заставят нас по-новому взглянуть на фундаментальные законы природы и расширить границы нашего понимания космоса. Кто знает, какие еще «странности» скрывает от нас Вселенная?

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему в России между столицами, Москвой и Санкт-Петербургом, такая низкая плотность населения

Вопрос о неравномерном распределении населения в России — всегда одна из актуальных тем, вызывающих дискуссии и споры. Особенно заметно (без учета влияния климата) это на примере...

От LUCA до человека: как механизм выживания первых клеток Земли управляет метаболизмом сегодня

Синтез белка — самый ресурсоемкий биохимический процесс в любой живой клетке. Когда питательные вещества во внешней среде заканчиваются, клетка сталкивается с физической необходимостью...

Почему нельзя держать рыб в круглом аквариуме? 5 причин выбрать другую форму

Круглый аквариум выглядит эффектно: прозрачный шар, минимализм, «золотая рыбка из детства». Он часто появляется в фильмах, рекламе и интерьерах как символ стиля и простоты. Но за этой эстетикой...

В Музее Времени и Часов открылась «секретная» выставка: здесь показывают опытные образцы легендарного НИИ Часпром

Несмотря на то, что фактически НИИ Часпром существует и в наши дни, аббревиатура для многих даже часовых любителей - загадка. Мало кто знает или помнит, что научно исследовали...

Если магнитный щит Земли снова упадет до 5%: как повторение магнитной аномалии Лашамп повысит облучение экипажей самолетов в 75 раз

На высотах от 10 до 12 километров, где пролегают маршруты современных коммерческих авиалайнеров, плотность атмосферы значительно ниже, чем на уровне моря. Из-за этого самолеты и их пассажиры...