Вълните в тъканта на пространството-време ще помогнат да се открият "странни звезди"

Вълните в тъканта на пространството-време ще помогнат да се открият

Гледайки вълните в тъканта на пространството-време, учените скоро ще могат да откриват "странни звезди" - обекти, формирани от материал, който радикално се различава от частиците, които съставляват обикновената материя.

Протоните и неутроните, съставляващи ядрата от атоми, са съставени от няколко основни частици, известни като кварки. Има само шест вида или „аромати“ на кварките: по-ниски, горни, странни, очарователни, очарователни и истински. Всеки протон или неутрон се състои от три кварка: един протон се състои от един по-нисък и два горни кварка, като всеки неутрон се състои от един горен и два по-ниски.

На теория материята може да се формира и от други аромати на кварки. От 1970 г. насам учените предполагат, че частици от "странната материя" могат да се образуват от равен брой върхови, дънни и странни кварки. По принцип странната материя трябва да бъде по-тежка и по-стабилна от обикновената материя и дори може да се превърне в обикновена материя. Въпреки това, лабораторните експерименти все още не са създали нито една частица от странна материя, така че нейното съществуване остава несигурно.

Едно от местата, където може естествено да се образува странна материя, е ядрото на неутронните звезди - остатъците от звезди, които са загинали в резултат на катастрофална експлозия, известна като супернова. Неутронните звезди обикновено са малки с диаметър 19 километра, но са толкова плътни, че тежат толкова, колкото и слънцето. Например, парче от неутронна звезда, с размер на парче захар, може да тежи 100 милиона тона. Под изключителната сила на това екстремно тегло, някои от долните и горните кварки, които образуват неутронни звезди, могат да се трансформират в странни кварки, което води до образуването на странни звезди от странната материя.

Странна звезда, която понякога изхвърля частици от странна материя, може бързо да преобразува неутронна звезда, която се върти в двоична звезда, в странна звезда. Проучванията показват, че една неутронна звезда, която взима семена от странна материя от странна звезда, може да се трансформира в странна звезда само за 1 милисекунда.

Сега изследователите предполагат, че могат да открият странни звезди, като изследват гравитационните вълни на звездите - невидима вълна в пространството, която Алберт Айнщайн първоначално предложи като част от теорията си за общата теория на относителността.

Гравитационните вълни се излъчват поради ускорението на масата. Наистина големите гравитационни вълни се образуват поради много големи маси, като двойка неутронни звезди, които се сливат една с друга.

Двойка странни звезди излъчва гравитационни вълни, които са различни от тези, които излъчват двойка „нормални“ неутронни звезди, тъй като странните звезди трябва да бъдат по-компактни, казват изследователите. Например, неутронна звезда с маса равна на една пета от Слънцето трябва да бъде не повече от 18 мили (30 км) в диаметър, докато странна звезда с една и съща маса трябва да бъде не повече от 10 км в диаметър.

Изследователите предполагат, че събития, свързани със странни звезди, могат да обяснят два кратки гама шипове - гигантски експлозии, които траят по-малко от 2 секунди, наблюдавани в дълбокия космос през 2005 и 2007 година. Лазерно-интерферометричната обсерватория на гравитационните вълни (инж. LAS) не може да открие гравитационни вълни от тези събития, наречени GRB 051103 и GRB 070201. Сливането на неутронна звезда е обяснение за къси гама избухвания, но LIGO е трябвало да открие гравитационните вълни от тези сливания. Въпреки това, както казват изследователите, ако в двете събития участват странни звезди, LIGO не може да открие такива гравитационни вълни.

Въпреки това, бъдещите изследвания ще могат да открият тези странни феномени на звездите. Благодарение на използването на допълнителен лазерен интерферометър за наблюдение на гравитационните вълни (ALIGO), чието първоначално пускане е планирано за 2015 г., изследователите очакват да открият около 13 13 сливания на неутронни звезди с странни годишно (т.е. една такава сливане на всеки осем години). Благодарение на телескопа на Айнщайн, който в момента се разработва в Европейския съюз, учените в крайна сметка очакват да открият около 700 такива събития годишно.

Коментари (0)
Популярни статии
Търсене