Кваркові зірки - найдивніші зірки
Кінець життя зірки
Матеріали по темі
Але що відбувається, коли термоядерна реакція закінчується? Закінчується тому, що всі легкі елементи виснажилися. Зірки масою до півтора сонячних, стають білими карликами - зірками, стиснення яких зупинено взаємодією електронів між собою. Безперервно рухаються електрони утримують атомні ядра, не даючи їм провалитися під силою гравітації. Але тиск електронів обмежена швидкістю світла, і тому при перевищенні зіркою маси в 1.5 маси Сонця, електрони вже не в силах стримати колапс. В такому випадку життя зірки закінчується найпотужнішим вибухом, коли частина матерії розвіюється в просторі, а решта коллапсирует під дією сили тяжіння. І якщо маса зірки перевищує сонячну більш ніж в десять разів, то силу гравітації не в силах утримати вже ніщо і зірка колапсує в об'єкт нескінченної щільності - чорну діру.
вибух зірки
А якщо маса зірки лежить в діапазоні від 1.5 до 10 мас Сонця? Якщо ця маса від 1.5 до 3 мас Сонця, то подальший шлях чітко визначений - це нейтронна зірка. Зірка, стиснення якої зупинено самими зіткнувшись атомними ядрами. Протони і електрони при цьому вдавлюються один в одного, утворюючи нейтрони. Саме тому нейтронні зірки і називаються нейтронними, тому що складаються переважно з нейтронів. Такі зірки, по суті своїй є одним колосальним атомним ядром. Щільність цих зірок немислима, крихта речовини такої зірки важить більше гірського хребта, при масі в півтори сонячних її радіус близько 11-13 кілометрів. А саме речовина проявляє дуже цікаві властивості. Головною силою всередині них стає сильна взаємодія, які і утримує в звичайних умовах протони і нейтрони всередині ядра, не дозволяючи їм розлетітися.
Відмінності нейтронної і кваркової зірки
Наприклад, нейтрони в її ядрі мають надтекучістю, а протони є сверхпроводниками. Поверхня такої зірки прихована під океаном глибиною в кілька сотень метрів. А дно океану являє собою кору товщиною в кілька кілометрів. Ця кора складається з атомних ядер, які застигли в електронному газі. А між ядром і поверхнею нейтрони утворюють складні структури на кшталт трубок або плоских шарів. За деякими гіпотезами, на їх основі навіть можливе існування особливої, нейтронної життя.
Освіта кваркової зірки
А як бути з тими зірками, чия маса більше 3 сонячних, але менше 10? Тут все стає ще цікавіше, а вірніше дивніше. Атомні ядра вже не в змозі стримувати силу гравітації, і вони стискаються ще сильніше, розпадаючись на складові частини - кварки. Нейтрони і протони складаються з двох видів, up і down кварк. Але крім них також існують їхні родичі, так звані дивні кварки. Змішуючись під дією гравітації в суцільний кваркової суп, утворюється дивна речовина. Якщо вийшла зірка складається тільки з up і down кварків, вона є кварковой. Якщо ж домішуються дивні кварки, то і зірку можна назвати дивною. Кваркову речовина має властивості ще цікавішими, ніж нейтронне. Так кваркові зірки можуть мати властивість «кольорової надпровідності» пов'язане з ще одним параметрів кварків - кольором. На поверхні таких зірок лютують жахливі електричні поля, своєю силою здатні змагатися навіть з гравітацією.
Нейтронна зірка (бліда синя точка прямо в центрі) RX J1856.5-3754 - один з кандидатів в кваркові зірки
Але як же виявити кваркові зірки? А це дуже важко, адже вони можуть бути покриті шаром нейтронного речовини, і з боку здаватися звичайної нейтронної зіркою. Але такі способи є. Одним з таких є велика швидкість охолодження кваркової зірки в порівнянні з нейтронної. Іншим способом є порівняння потужності вибуху наднової, вибух кварковой наднової є одним з найпотужніших сплесків енергії у Всесвіті.
Одним з кандидатів на кваркові зірки є RX J1856.5-3754, нейтронна зірка, що знаходиться всього в 150 світлових роках від Сонця, чий розмір значно менше, ніж властиво нейтронних зірок. Інший же кандидат, зірка 3C58, відрізняється дуже високою швидкістю охолодження для нейтронної зірки. Але цих даних все одно недостатньо, для визнання існування кваркових зірок. Можна лише визнати, що ці кандидати не схожі на правильні нейтронні зірки. Але не те, що вони є саме кваркової зірки, які так і залишаються лише гіпотетичними космічними об'єктами.
