Между дырой и звездой: Электрослабые звезды
После взрыва сверхновой, недостаточно крупной для того, чтобы сформировать черную дыру, остается нейтронная звезда. Притяжение нейтронной звезды так велико, что атомы в ее составе переходят в форму особой вырожденной материи: электроны «падают» на ядра и сливаются с протонами, образуя нейтроны. Эта вырожденная материя настолько плотна, что нейтронная звезда весом с Солнце будет иметь лишь несколько десятков километров в диаметре.
Не так давно было предсказано существование и еще одной формы — кварковых звезд, еще плотнее нейтронных. По мнению астрономов, такие звезды образуются, когда давление настолько колоссально, что нейтроны под его воздействием распадаются на составляющие кварки. Об этом предсказании мы рассказывали в заметке «Плотнее некуда». Считается, что еще более плотными являются лишь черные дыры — для того, чтобы звезда окончила жизнь, превратившись в дыру, по современным данным, требуется, чтобы масса ее составляла хотя бы 2,1 солнечных масс.
Однако процесс превращения звезды в дыру оказался куда сложнее, чем это казалось астрономам на первый взгляд. Физик-теоретик Дэ-Чан Дай (De-Chang Dai) и его команда высказали недавно свое предположение о том, что происходит с кварковой звездой перед превращением ее в черную дыру. Ученые обратили внимание на тот факт, что после появления кварков в подобных условиях стоит ожидать еще одной метаморфозы
После того, как под воздействием колоссальной силы гравитации материя звезды распадается на кварки, они могут объединяться в лептоны (фундаментальные частицы, не участвующие в сильных взаимодействиях — к ним относятся электроны и некоторые нейтрино, а также их античастицы). При этом выделяется достаточно энергии для того, чтобы на некоторое время задержать окончательный коллапс звезды в дыру.
Такой процесс, сопровождающийся выделением энергии, ученые назвали «электрослабым горением», и по их расчетам, он способен задержать появление новой черной дыры на добрый десяток миллионов лет.
С другой стороны, как подтвердить или опровергнуть эти расчеты, пока совершенно непонятно. Прежде всего, потому, что еще не выяснено, как должны выглядеть такие «электрослабые звезды», по каким характерным особенностям их можно распознать. Ведь то, какой такая звезда предстанет перед наблюдателями на Земле, определяется не столько процессами в ее недрах, сколько свойствами ее внешних оболочек, где образуются фотоны, достигающие в конце концов нашей аппаратуры. Пока что ученые заняты сложным процессом моделирования этих оболочек, и лишь после решения этой задачи можно будет приступить к поискам.
Тем более что существование и кварковых звезд пока ничем не подтверждено, на сей счет существуют лишь первые робкие предположения. Читайте об этом: «Третий путь».
По информации physics arXiv blog