Версия для слабовидящих
Гравитационные волны помогут найти звёзды из странной материи Печать Email
Новости науки
02.12.2014

Обычная материя, из которой состоят планеты и люди, животные и звёзды, имеет строгую субатомную конфигурацию. Протоны и нейтроны, составляющие ядра атомов, включают в себя по три кварка разных "ароматов" — два верхних и один нижний кварк в случае протона и два нижних и один верхний в случае нейтрона.

Тем не менее, теория допускает, что некоторые частицы материи могут состоять и из кварков других ароматов. Ещё в 1970-х годах учёные предположили, что во Вселенной существуют частицы гипотетической странной материи, и объекты из неё состоящие, назвали страпельками или "странными капельками".

Протоны в ядрах атомов странной материи должны иметь равное число верхних, нижних и странных кварков. Напомним, что учёные уже, возможно, получили в лабораторном эксперименте частицу, состоящую из четырёх кварков. Об этом сообщали представители ЦЕРНа в апреле 2014 года.

Согласно гипотезе, странная материя должна быть массивнее и стабильнее обычной. Кроме того, она может обладать уникальным свойством конвертации обычной материи в странную при контакте первой со второй.

Астрофизики утверждают, что природная странная материя должна встречаться в составе нейтронных звёзд — "трупов" светил, оставшихся после взрывов сверхновых. Диаметр этих космических объектов измеряется десятками километров, тем не менее, их масса огромна, а значит, крайне велика и их плотность.

Слияние нейтронных звёзд в представлении художника (иллюстрация Goddard Space Flight Center/NASA).

Мощнейшее воздействие исполинской массы нейтронной звезды может привести к тому, что некоторые верхние и нижние кварки, составляющие материю "мёртвого" светила, могут преобразоваться в странные кварки. Так возникнет странная материя, за которой физики охотятся вот уже почти полвека.

Теория гласит, что если в космосе существует двойная нейтронная звезда и одна из них состоит из странной материи, то её соседка также очень быстро конвертируется в неё. И очень быстро в данном случае означает, что нейтронная звезда при контакте с частицей странной материи вся превратится в странную звезду за период всего от одной миллисекунды до одной секунды.

Помочь открыть странные звёзды в обозримом космосе учёным помогут гравитационные волны — гипотетическая рябь в пространстве-времени, которую впервые описал ещё Альберт Эйнштейн в рамках Общей теории относительности.

Гравитационные волны образуются из-за ускорения масс. В случае со слиянием двух нейтронных звёзд в двойной системе должна образоваться ощутимая рябь пространства-времени. При этом пара сливающихся звёзд обычной материи должна испускать иные волны, чем пара сливающихся странных звёзд (поскольку последние будут более компактными).

К примеру, нейтронная звезда с массой, равной одной пятой солнечной, должна иметь более 30 километров в диаметре. В то же время странная звезда той же массы должна быть не более 10 километров "в талии".

Исследователи предполагают, что событиями, связанными со странными звёздами, можно объяснить два коротких гамма-всплеска — мощных взрыва длительностью менее двух секунд, которые наблюдались в глубоком космосе в 2005 и 2007 годах. Открытие было сделано при помощи Лазерного интерферометра гравитационно-волновой обсерватории (LIGO). Впрочем, тогда учёным не удалось обнаружить гравитационные волны, исходящие от этих всплесков, названных GRB 051103 и GRB 070201.

Гравитационные волны помогут обнаружить странные звёзды (иллюстрация LIGO).

Несмотря на то, что LIGO так и не зафиксировал гравитационные волны, версия слияния двух нейтронных звёзд по-прежнему остаётся основным объяснением наблюдавшимся гамма-всплескам. Исследователи поясняют в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, что приборы могли не уловить высокочастотные гравитационные волны, которые могли быть испущены лишь в том случае, если источником гамма-всплеска было слияние двух странных звёзд.

Проверить свою гипотезу астрофизики планируют при помощи Дополненного лазерного интерферометра гравитационно-волновой обсерватории (ALIGO), первый прогон которого запланирован на 2015 год. Исследователи рассчитывают обнаружить около 0,13 слияний странных нейтронных звёзд в год, или по одному такому слиянию каждые восемь лет.

Также ведущий автор данной работы Педро Морэс (Pedro Moraes), астрофизик Национального института космических исследований Бразилии, планирует пересмотреть все данные LIGO, собранные о гамма-всплесках GRB 051103 и GRB 070201. Возможно, именно там обнаружатся первые доказательства существования странной материи. 

Источник - http://www.vesti.ru/doc.html?id=2166275

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта