|
Гравитационные волны помогут найти звёзды из странной
материи
|
| |
| 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. |
| |
| |
| 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. |
| |
| 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.
|
| |
| http://www.vesti.ru/doc.html?id=2166275
|
