То что нужно настоящему мужыку!

Звезды-призраки. Ученые о невероятных космических объектах

Владислав Стрекопытов

Общая теория относительности предусматривает существование звезд из антивещества, стабильных бозонов и темной материи. Но обнаружить их до сих пор не удалось. Несколько научных групп предположили, как могут выглядеть столь необычные объекты и сколько их в нашей Галактике.

Антизвезды

По современным представлениям, в первые мгновения после Большого взрыва образование каждой частицы материи сопровождалось появлением такой же, но противоположно заряженной частицы антивещества. Притягиваясь друг к другу, они аннигилировали, но вещества оказалось на одну миллиардную долю больше. Из него и сложилась вся материальная часть космоса.

Однако не исключено, что во Вселенной сохранились непроаннигилировавшие сгустки антивещества. Более того, за миллиарды лет они могли соединиться, образовав антизвезды. Они должны выглядеть как обычные звезды с одним лишь отличием — при попадании в них частиц материи, например атомов водорода, возникнут характерные импульсы гамма-излучения — из-за аннигиляции.

По таким гамма-вспышкам и предлагают искать антизвезды ученые Института исследований астрофизики и планетологии Тулузского университета. Из 5787 источников излучения, зафиксированных за десять лет космическим гамма-телескопом Fermi и занесенных в каталог LAT (Large Area Telescope), отобрали не идентифицированные и со спектром, совместимым с аннигиляцией барионов и антибарионов.

Таких оказалось 14. Объединив расчеты с моделированием аккреции антизвезд, исследователи получили верхний предел количества таких объектов в нашей Галактике — 2,5 х 10-6. То есть на один миллион обычных звезд — не более 2,5 антизвезды, при условии, что они похожи на обычные.

Как бы то ни было, авторы подчеркивают: достоверной информации об антивеществе во Вселенной пока нет, а все построения чисто теоретические.

Звезды из темной материи

По оценкам, на темную материю приходится примерно 85 процентов материальной Вселенной. Но темное вещество нельзя обнаружить, так как оно не поглощает, не отражает и не испускает электромагнитное излучение. Из астрономических наблюдений известно, что некая скрытая масса меняет орбиты звезд в галактиках, однако частицы, из которых эта скрытая масса состоит, никто еще не регистрировал.

Одна из гипотез предполагает, что темная материя не распределена равномерно по Галактике, а представляет собой скалярное поле со "сгустками" — своего рода "темными звездами", состоящими из "даркино", или "темных фермионов".

Недавно итальянские ученые из Международного центра релятивистской астрофизики в Пескаре (ICRANet) предположили, что в центре нашей Галактики находится не сверхмассивная черная дыра, а ядро темной материи. По их мнению, приняв такую точку зрения, легче объяснить отклонения орбитальных скоростей во внешних областях Млечного Пути, а также поведение странных объектов, вращающихся вокруг центра Галактики, так называемых G-источников.

У них очень вытянутая орбита, они то сжимаются, то растягиваются и удлиняются. Считают, что это газово-пылевые облака с расположенными внутри них звездами.

На примере орбит одного из этих источников — G2 — и звезды S2 астрофизики из ICRANet продемонстрировали, что при движении эти объекты испытывают сопротивление, а это не согласуется с моделью черной дыры. В результате возникла гипотеза о сгустке темной материи в центре Галактики. На окраинах он становится очень тонким, вплоть до диффузной концентрации.

Исследователи считают, что при определенных условиях — превышении критической массы — сгусток темной материи гравитационно коллапсирует в сверхмассивную черную дыру. Несмотря на свою экзотичность, эта гипотеза хорошо объясняет одну из загадок космологии — быстрое появление большого количества сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной.

Бозонные звезды

Согласно Стандартной модели физики, частицы бывают двух видов: фермионы, из которых состоят строительные блоки материи, и бозоны, управляющие взаимодействиями, силами, позволяющими фермионам собираться вместе или, наоборот, заставляющими их разлетаться в разные стороны. На этих взаимодействиях основаны все природные процессы — от ядерного распада до преломления света, включая химические реакции.

Обычные звезды — это сгустки фермионов — протонов, нейтронов, электронов. Но чисто теоретически можно представить и сгустки бозонов — фотонов, глюонов, бозонов Хиггса или других, еще неизвестных квантовых частиц.

В начале этого года американские астрофизики высказали гипотезу, что источником рентгеновского излучения, исходящего от группы близлежащих нейтронных звезд, известных как Великолепная семерка, могут быть аксионы — бозоны, предложенные в свое время для объяснения нарушения СР-симметрии — симметрии взаимодействия между частицами и античастицами.

Аксион — это гипотетические частицы, которые в миллиард раз легче протонов и не взаимодействуют с обычной материей, поэтому их невозможно обнаружить даже с помощью самых точных инструментов. Это главные кандидаты на роль частиц темной материи.

Ожидают, что аксионы в магнитном поле распадутся на пары фотонов, поэтому искать их предлагают по избыточному излучению. Такое действительно наблюдают у некоторых нейтронных звезд и белых карликов с сильным магнитным полем.

Однако настоящие бозонные звезды, возникшие в результате аккреции квантовых частиц, не излучают — там не происходят реакции ядерного синтеза. По мнению ученых, такие объекты полностью невидимы. Но, в отличие от черных дыр, прозрачны: нет поглощающей поверхности, которая останавливала бы фотоны, и нет горизонта событий — границы, за которую не вырывается свет.

Исследователи предполагают, что бозонные звезды могут быть окружены вращающимся кольцом плазмы по аналогии с аккреционным диском черной дыры. Если это так, тогда бозонные звезды похожи на светящийся пончик с темной областью внутри — примерно, как черная дыра М87*, снятая телескопом Event Horizon, но со значительно меньшей темной областью, чем тень от черной дыры такой же массы.

Черные карлики

Среди пока не обнаруженных, но теоретически возможных космических объектов есть и более реальные. Известно, например, что когда в звездах, подобных Солнцу, заканчивается топливо, необходимое для внутренних реакций, они превращаются в белые карлики — очень компактные сферы размером с Землю, где каждый кубический сантиметр весит около тонны.

Белые карлики продолжают по инерции светиться, но через несколько миллиардов лет остынут полностью и превратятся в черные карлики — не излучающие в видимом диапазоне. Это конечная стадия эволюции звездного вещества. Считается, что такие остывшие звезды обязательно возникнут во Вселенной, просто их время еще не настало.

 

Источник


Источник: Звезды-призраки. Ученые о невероятных космических объектах
Опубликовал:
Теги: водород космос вселенная граница звезда объект

Комментарии (0)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
Звезды фотографируются голыми с рыбами 
Звезды фотографируются голыми с рыбами 
12
Мужской журнал 13:02 07 июн 2018
Из чего сделаны рубиновые кремлевские звезды
Из чего сделаны рубиновые кремлевские звезды
10
Мужской журнал 11:01 25 ноя 2021
Ученые выяснили самый привлекательный тип женщин 
Ученые выяснили самый привлекательный тип женщин 
31
Мужской журнал 10:01 04 янв 2018
"Звезды" провинциального гламура. Инстаграм отдыхает.
"Звезды" провинциального гламура. Инстаграм отдыхает.
8
Мужской журнал 12:42 19 фев 2018
Дагестан: марсиане, призраки, форель
Дагестан: марсиане, призраки, форель
2
Мужской журнал 11:01 08 июн 2021
10 невероятных фактов, которые Вас удивят!
10 невероятных фактов, которые Вас удивят!
1
Мужской журнал 11:01 28 июн 2021
Российские города призраки
Российские города призраки
20
Мужской журнал 11:01 15 июн 2021
Ученые нашли на дне Аральского моря возможную Атлантиду
Ученые нашли на дне Аральского моря возможную Атлантиду
67
Мужской журнал 08:01 20 янв 2019
Звезды, которые скрывают свое темное прошлое 
Звезды, которые скрывают свое темное прошлое 
11
Мужской журнал 10:02 15 май 2018
"Звезды" провинциального гламура. Инстаграм отдыхает.
"Звезды" провинциального гламура. Инстаграм отдыхает.
3
Мужской журнал 12:42 19 фев 2018
8 главных тайн Сибири, которые ученые не могут разгадать
8 главных тайн Сибири, которые ученые не могут разгадать
50
Мужской журнал 07:01 04 мар 2022
Уникальное наблюдение: мощным ударом у экзопланеты снесло атмосферу
Уникальное наблюдение: мощным ударом у экзопланеты снесло атмосферу
1
Мужской журнал 11:01 29 ноя 2021

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства