Տիեզերքում կարող են գոյություն ունենալ չափազանց խիտ և էկզոտիկ հիպոթետիկ տիեզերական օբյեկտներ, որոնք հայտնի են որպես «տարօրինակ քվարկային աստղեր»: Մինչ աստղաֆիզիկոսները շարունակում են բանավիճել քվարկ աստղերի գոյության մասին, ֆիզիկոսների խումբը հայտնաբերել է, որ 2019 թվականին նկատված նեյտրոնային աստղերի միաձուլման մնացորդն ունի հենց այն զանգվածը, որն անհրաժեշտ է մեկին լինելու համար:
Երբ աստղերը մահանում են, նրանց միջուկներն այնքան են կծկվում, որ դրանք վերածվում են նոր տեսակի առարկաների։ Օրինակ, երբ Արևը վերջապես մարի, այն իր հետևում կթողնի սպիտակ թզուկ՝ մոլորակի չափ գնդիկ՝ բարձր սեղմված ածխածնի և թթվածնի ատոմներից: Երբ նույնիսկ ավելի մեծ աստղերը պայթում են կատակլիզմային պայթյունների մեջ, որոնք կոչվում են գերնոր, նրանք իրենց ետևում թողնում են նեյտրոնային աստղեր: Այս անհավանական խիտ օբյեկտների լայնությունը ընդամենը մի քանի կիլոմետր է, բայց նրանց զանգվածը կարող է մի քանի անգամ գերազանցել Արեգակին: Ինչպես երևում է նրանց անունից, դրանք գրեթե ամբողջությամբ կազմված են մաքուր նեյտրոններից, ինչը նրանց իրականում դարձնում է կիլոմետր երկարությամբ ատոմային միջուկներ:
Նեյտրոնային աստղերն այնքան էկզոտիկ են, որ ֆիզիկոսները դեռ լիովին չեն հասկացել դրանք։ Թեև մենք կարող ենք դիտարկել, թե ինչպես են նեյտրոնային աստղերը փոխազդում իրենց միջավայրի հետ և լավ գուշակություններ անել, թե ինչ է տեղի ունենում այս նեյտրոնային նյութի հետ մակերեսի մոտ, նրանց միջուկների բաղադրությունը մնում է անորոշ:
Խնդիրն այն է, որ նեյտրոնները լիովին հիմնարար մասնիկներ չեն։ Թեև դրանք միավորվում են պրոտոնների հետ՝ ձևավորելով ատոմային միջուկներ, նեյտրոններն իրենք կազմված են նույնիսկ ավելի փոքր մասնիկներից, որոնք կոչվում են քվարկներ։
Կան վեց տեսակ, կամ բուրմունքներ, քվարկներ՝ վեր, վար, վերև, ներքև, տարօրինակ և հմայքը: Նեյտրոնը բաղկացած է երկու ներքև քվարկից և մեկ վերև քվարկից։ Եթե դուք չափից շատ ատոմներ հարթեցնեք, դրանք կվերածվեն նեյտրոնների հսկա գնդիկի: Այսպիսով, եթե դուք սեղմեք շատ նեյտրոններ, նրանք կվերածվեն քվարկների հսկա գնդիկի:
Պատասխանները տատանվում են «գուցե»-ից մինչև «դժվար է»: Խնդիրն այն է, որ քվարկներն իսկապես չեն սիրում մենակ լինել: Ուժեղ միջուկային ուժը, որը կապում է միջուկի քվարկներին, իրականում մեծանում է հեռավորության հետ։ Եթե փորձում եք երկու քվարկ իրար հետ քաշել, ապա դրանք հետ քաշող ուժը մեծանում է: Ի վերջո, նրանց միջև գրավիտացիոն էներգիան այնքան մեծ է դառնում, որ վակուումում հայտնվում են նոր մասնիկներ, այդ թվում՝ նոր քվարկներ, որոնք ուրախությամբ կապվում են առանձնացվածների հետ։
Եթե դուք ցանկանայիք ստեղծել մակրոսկոպիկ օբյեկտ վեր կամ վար քվարկներից, որոնք կազմում են նեյտրոնը, ապա այդ օբյեկտը կպայթեր շատ արագ և շատ կատաղի:
Բայց միգուցե կա մի միջոց, որն օգտագործում է տարօրինակ քվարկներ։ Ինքնին տարօրինակ քվարկները բավականին ծանր են, և երբ նրանց թույլ են տալիս հանգստանալ, նրանք արագ քայքայվում են ավելի թեթև վեր ու վար քվարկների: Այնուամենայնիվ, երբ մեծ թվով քվարկներ միավորվում են միասին, ֆիզիկան կարող է փոխվել: Ֆիզիկոսները հայտնաբերել են, որ տարօրինակ քվարկները կարող են կապվել վեր ու վար քվարկների հետ՝ ձևավորելով եռյակներ, որոնք հայտնի են որպես աստղիկներ, որը կարող է կայուն լինել, բայց միայն ծայրահեղ ճնշումների դեպքում:
Եթե դուք չափից շատ սեղմում եք նեյտրոնային աստղը, ապա բոլոր նեյտրոնները կորցնում են աստղին սատարելու իրենց ունակությունը, և այն պայթում է՝ ձևավորելով սև խոռոչ: Բայց կարող է լինել միջանկյալ փուլ, երբ ճնշումը բավականաչափ բարձր է, որպեսզի լուծարվի նեյտրոնները և ձևավորվի տարօրինակ քվարկ աստղ, բայց ոչ այնքան ուժեղ, որ գրավիտացիան տիրի:
Աստղագետները չեն ակնկալում, որ տիեզերքում շատ տարօրինակ աստղեր կգտնեն, այդ առարկաները պետք է լինեն ավելի ծանր, քան նեյտրոնային աստղերը, բայց ավելի թեթև, քան սև խոռոչները, և մանևրելու շատ տեղ չկա: Եվ քանի որ մենք լիովին չենք հասկանում տարօրինակ աստղերի ֆիզիկան, մենք նույնիսկ չգիտենք ճշգրիտ զանգվածները, որոնց դեպքում տարօրինակ աստղերը կարող են գոյություն ունենալ:
Սակայն աստղագետների մի խումբ վերջերս ուսումնասիրել է GW190425-ը՝ գրավիտացիոն ալիքային իրադարձություն, որը առաջացել է 2019 թվականին դիտված երկու նեյտրոնային աստղերի միաձուլման արդյունքում: Մեծ քանակությամբ գրավիտացիոն ալիքների հետ մեկտեղ, նեյտրոնային աստղերի միաձուլումը հանգեցնում է կիլոնովա ձևավորմանը, պայթյուն, որն ավելի հզոր է, քան սովորական նորը, բայց ավելի թույլ, քան գերնորը: Թեև աստղագետները չկարողացան հայտնաբերել էլեկտրամագնիսական ազդանշան այս իրադարձությունից, նրանք նկատեցին նմանատիպ իրադարձություն 2017 թվականին, որն առաջացրեց և՛ գրավիտացիոն ալիքներ, և՛ ճառագայթում:
Երբ երկու նեյտրոնային աստղերը միաձուլվում են, իրադարձությունների զարգացման մի քանի տարբերակներ կան՝ կախված դրանց զանգվածից, պտույտներից և բախման անկյունից: Ըստ տեսական հաշվարկների՝ նեյտրոնային աստղերը կարող են ոչնչացնել միմյանց, ստեղծել սև խոռոչ կամ ստեղծել մի փոքր ավելի զանգվածային նեյտրոնային աստղ։
Եվ նոր ուսումնասիրության համաձայն՝ այս տիեզերական բախումները կարող են հանգեցնել տարօրինակ քվարկային աստղի ձևավորմանը:
Թիմը գնահատել է, որ 2019 թվականի միաձուլումից մնացած օբյեկտի զանգվածը 3,11-ից 3,54 արեգակնային զանգվածի միջև է։ Ելնելով նեյտրոնային աստղերի կառուցվածքի մեր լավագույն պատկերացումներից՝ դա չափազանց մեծ զանգված է և պետք է պայթեր սև խոռոչի մեջ: Բայց այն նաև ընկնում է այս տարօրինակ աստղերի կառուցվածքային մոդելների կողմից թույլատրված զանգվածների շրջանակում:
Դեռ վաղ է ասել, թե արդյոք 190425 GW2019-ը տարօրինակ քվարկով հազվագյուտ աստղի մեր առաջին դիտարկումն է, սակայն ապագա դիտարկումները (և ավելի շատ տեսական աշխատանք) կարող են օգնել աստղագետներին հստակեցնել այս էկզոտիկ արարածներից մեկի գտնվելու վայրը:
Դուք կարող եք օգնել Ուկրաինային պայքարել ռուս զավթիչների դեմ։ Դա անելու լավագույն միջոցը Ուկրաինայի զինված ուժերին միջոցների նվիրաբերումն է Savelife կամ պաշտոնական էջի միջոցով NBU.
Կարդացեք նաև.
- Զանգվածային աստղերը կարող են «գողանալ» մոլորակները
- Մեծ հադրոնային կոլայդերն օգնեց գտնել քվարկի զանգվածը չափելու նոր միջոց