Valovi v tkivu prostora-časa bodo pomagali odkriti "čudne zvezde"

Valovi v tkivu prostora-časa bodo pomagali odkriti

Če pogledamo valove v tkivu prostora-časa, bodo znanstveniki kmalu odkrili "čudne zvezde" - predmete, ki so nastali iz materiala, ki se radikalno razlikuje od delcev, ki sestavljajo navadno snov.

Protoni in nevtroni, ki tvorijo jedra atomov, so sestavljeni iz več osnovnih delcev, znanih kot kvarkov. Obstaja samo šest tipov ali “okusov” kvarkov: nižji, zgornji, čudni, očarljivi, očarljivi in ​​resnični. Vsak proton ali nevtron je sestavljen iz treh kvarkov: proton je sestavljen iz enega spodnjega in dveh zgornjih kvarkov, vsak nevtron je sestavljen iz enega zgornjega in drugega spodnjega.

V teoriji se lahko stvar oblikuje tudi iz drugih okusov kvarkov. Od leta 1970 so znanstveniki predlagali, da se delci "čudne snovi" lahko oblikujejo iz enakega števila vrhovnih, spodnjih in čudnih kvarkov. Načeloma mora biti čudna stvar težja in stabilnejša od navadne snovi in ​​se lahko celo spremeni v običajno snov. Vendar pa laboratorijski poskusi še niso ustvarili niti enega samega delca čudne snovi, zato njegov obstoj ostaja negotov.

Eno izmed krajev, kjer lahko naravna snov nastane, je jedro nevtronskih zvezd - ostanki zvezd, ki so poginile zaradi katastrofalne eksplozije, znane kot supernova. Nevtronske zvezde so običajno majhne s premerom približno 19 kilometrov ali približno, vendar so tako gosto, da tehtajo toliko kot Sonce. Na primer, kos nevtronske zvezde, velikosti koščka sladkorja, lahko tehta 100 milijonov ton. Pod izjemno močjo te ekstremne teže se nekateri spodnji in zgornji kvarkovi, ki tvorijo nevtronske zvezde, lahko spremenijo v čudne kvarkove, kar vodi k nastanku čudnih zvezd iz čudne snovi.

Nenavadna zvezda, ki včasih izloča delce čudne snovi, lahko hitro pretvori nevtronsko zvezdo, ki se vrti v binarnem zvezdnem sistemu, v čudno zvezdo. Študije kažejo, da se lahko nevtronska zvezda, ki vzame seme čudne snovi iz čudne zvezde, v samo 1 milisekundi pretvori v čudno zvezdo.

Zdaj, raziskovalci kažejo, da lahko zaznajo čudne zvezde tako, da preučijo gravitacijske valove zvezd - nevidno valovanje v času, ki ga je Albert Einstein prvič predlagal kot del svoje teorije splošne teorije relativnosti.

Gravitacijski valovi se oddajajo zaradi pospeševanja mase. Resnično veliki gravitacijski valovi nastanejo zaradi zelo velikih mas, kot so par nevtronskih zvezd, ki se med seboj združujejo.

Par nenavadnih zvezd izžareva gravitacijske valove, ki se razlikujejo od tistih, ki oddajajo par "normalnih" nevtronskih zvezd, saj morajo biti čudne zvezde bolj kompaktne, pravijo raziskovalci. Na primer, nevtronska zvezda z maso, ki je enaka eni petini Sonca, ne sme biti večja od 30 km v premeru, medtem ko mora biti čudna zvezda iste mase premera največ 10 km.

Raziskovalci kažejo, da lahko dogodki, povezani z nenavadnimi zvezdami, pojasnijo dve kratki konici gama - ogromne eksplozije, ki trajajo manj kot 2 sekundi, ki so jih opazili v globokem vesolju v letih 2005 in 2007. Lasersko-interferometrični observatorij gravitacijskih valov (eng. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observator, abbr. LIGO) ni mogel zaznati gravitacijskih valov iz teh dogodkov, imenovanih GRB 051103 in GRB 070201. Fuzija nevtronskih zvezd je razlaga kratkih izbruhov gama, toda LIGO naj bi zaznal gravitacijske valove iz teh zlitin. Vendar, kot pravijo raziskovalci, če bi bile v obeh dogodkih vključene čudne zvezde, LIGO ni mogel zaznati takšnih gravitacijskih valov.

Vendar pa bodo prihodnje raziskave lahko odkrile te nenavadne zvezde. Zaradi uporabe dodatnega laserskega interferometra za gravitacijsko valovanje (ALIGO), katerega prvi zagon je bil načrtovan za leto 2015, raziskovalci pričakujejo, da bodo odkrili okoli 13 nevtronskih zvezd z neobičajnimi na leto (to je ena taka fuzija vsakih osem let). Zahvaljujoč Einsteinovemu teleskopu, ki se trenutno razvija v Evropski uniji, znanstveniki na koncu pričakujejo, da bodo na leto odkrili okoli 700 takšnih dogodkov.

Komentarjev (0)
Iskanje