Що таке гіпотетичні астрономічні об'єкти? Зірки

Є такий тип вчених, які займаються розробкою максимально екзотичних теорій. Вони діють в стилі: «давайте вигадаємо щось таке, щоб це було і дивно, і несуперечливо по відношенню до наявними фактами». Особливо бурхливою фантазією володіють астрофізики: залізні зірки, кваркові зірки, преонов зірки ... І це далеко не повний список незвичайних зірок!

Космічна ера почалася недавно - всього якихось 60 років тому, коли були запущені перші орбітальні апарати і перші космонавти. Сьогодні глибини Всесвіту «проглядаються» найпотужнішими телескопами, а в околицях планет Сонячної Системи виконують свою місію різні автоматичні станції. Але навіть сусідка Місяць поки ще не розкрила всіх своїх таємниць, чого вже говорити про більш далеких масштабах!

Загалом, астрофізики вирішили йти за принципом древніх міфотворців, які, не знаючи, що за істоти мешкають на «краю землі», включали уяву і описували їх у вигляді вогнедишних драконів та інших фантастичних чудовиськ. Треба сказати, в науці сміливі гіпотези не тільки не забороняються, а ще й вітаються. Досить згадати планету Нептун, яку спочатку вирахували на папері, а вже потім виявили на небі.

Тепер побажаємо успіхів нашим вченим у творчості такого роду і розповімо про найбільш незвичайні гіпотетичних зірок.

Кварковая зірка. Наднова після вибуху перетворюється або в щільну нейтронну зірку, або в чорну діру. Однак не все так просто, як може здатися на перший погляд. Згідно з розрахунками, є і третій варіант - «кваркова зірка», яка повністю складається з кварк-глюонної плазми. Це астрономічне тіло набагато щільніше нейтронної зірки, але недостатньо щільне для «схлопування» в чорну діру. Іншими словами, воно займає проміжне положення.

На думку астрономів, кваркові зірки утворюються під впливом колосального тиску, коли нейтрони розпадаються на входять до їх складу кварки. Пошуки таких об'єктів можуть допомогти в пізнанні процесів, які проходили на ранніх етапах розвитку Всесвіту, адже тоді вона була заповнена кварковой матерією, тільки розігрітій до трильйонів градусів.

Преонов зірка. Є гіпотеза, яка свідчить, що кварки і лептони не є фундаментальними частинками, а складаються з преонов - частинок глибокого рівня. Якщо це так, то за аналогією з кваркового зірками можуть існувати й преонов зірки з більш жахливої щільністю (10 ^ 20 г / куб.см). Грубо кажучи, така зірочка при радіусі в 175 метрів буде мати масу двох Сонць. Оскільки в теорії преонов зірка не випускає випромінювання, її вдасться виявити тільки за допомогою ефекту гравітаційної лінзи.

Бозонна зірка. Цей об'єкт цілком і повністю складається з бозонів (звичайні зірки складаються в основному з фермионов). Головна умова для життя подібної дивини - бозони повинні володіти хоча б невеликою масою і при цьому бути стабільними. Але на сьогоднішній день відомо тільки про одне стабільному представника даного типу частинок - фотоні. На жаль, він безмассовий і до того ж завжди «літає» зі швидкістю світла.

Бозон зірки, принаймні, гіпотетично можуть перебувати в центрах галактик. Також вони розглядаються в якості компонента, що становить темну матерію.

Залізна зірка. Термоядерні реакції, при яких легкі атомні ядра перетворюються в більш важкі, є основним джерелом зоряної енергії. Вони протікають таким чином: водень перетворюється на гелій, гелій - в вуглець, вуглець - в кисень, кисень - в кремній, і, нарешті, кремній - в залізо. Синтез заліза вимагає більше енергії, ніж виділяється, тому залізо - остання стадія.

Добра половина зірок вмирає ще до «загоряння» вуглецю, інші ж, досягнувши цьому або наступному ступені, вибухають у вигляді наднової. Але чи може існувати зірка, повністю складається з заліза і при цьому виробляє енергію?

Так, в теорії може - за рахунок холодного нуклеосинтезу, що йде шляхом ефекту квантового тунелювання. Це коли частка долає бар'єр, який в звичайному житті подолати б не змогла. Наприклад, якщо ви кинете гумовий мячик в бетонну стіну, він відскочить, ударившись об неї. Але в квантовій механіці є маленький шанс, що м'ячик пройде крізь стіну і стукне по маківці людини, якій не пощастило опинитися позаду стіни.

Залізна зірка повинна бути неймовірно масивною, щоб в ній постійно йшли термоядерні реакції. Оскільки залізо - досить рідкісний за космічними мірками елемент, вважається, що перша залізна зірка з'явиться через 10 ^ 1500 років, що значно більше нинішнього віку Всесвіту.

Квазі-зірка. Такі гіпотетичні об'єкти могли існувати виключно в ранній історії Всесвіту. Ці древні зірки черпають енергію зовсім не з термоядерних реакцій, як їх сучасні «родичі», а світяться завдяки випромінюванню, яке генерується в результаті засмоктування матерії в чорну діру.

По суті, квазі-зірка - це величезна протозірка (що знаходиться на завершальному етапі свого формування) з невеликою чорною дірою в центрі. Оболонка такої зірки настільки масивна, що при вибуху вона не розсіюється в навколишньому космосі, як це відбувається зі звичайними надновими.

Для того щоб краще зрозуміти принцип випромінювання квазі-зірки, як наочний приклад візьмемо петарду, оточену найтоншої папером. Якщо петарда вибухне, папір полетить у бік, і чорна діра, що виникла в результаті вибуху, не зможе її поглинути. Але якщо оточити петарду шаром цегли, вибух не зруйнує настільки міцний матеріал, і згодом він буде «з'їдений» чорною дірою. Така «підгодівля» супроводжується величезним виділенням променевої енергії.

Кожен раз, коли ми захоплено дивимось на мільярди блискучих зірок, мимоволі задаємося питанням: «Які ж таємниці приховує Космос?» Цілком природно, що більшість захоплюючих об'єктів знаходиться за межами можливостей наших технологій. І поки їх не вдається виявити безпосередньо, вчені будуть будувати гіпотези.