Viļņi kosmosa laika audumā palīdzēs atklāt "dīvainas zvaigznes"

Viļņi kosmosa laika audumā palīdzēs atklāt

Aplūkojot viļņus kosmosa laika audumā, zinātnieki drīz varēs atklāt "dīvainas zvaigznes" - priekšmetus, kas veidoti no materiāla, kas radikāli atšķiras no parastajām vielām.

Protoni un neitroni, kas veido atomu kodolu, sastāv no vairākām pamata daļiņām, kas pazīstamas kā kvarki. Kvarkiem ir tikai seši veidi vai „flavors”: apakšējā, augšējā, dīvainā, burvīgā, burvīgā un patiesā. Katru protonu vai neitronu veido trīs kvarki: protons sastāv no viena apakšējā un divā augšējā kvarka, katrs neitrons sastāv no viena augšējā un otrā apakšējā.

Teorētiski materiāls var veidoties arī no citām kvarkām. Kopš 1970. gada zinātnieki ir norādījuši, ka "dīvainas lietas" daļiņas var veidoties no vienāda skaita augšējiem, apakšējiem un dīvainiem kvarkiem. Principā dīvainai lietai ir jābūt smagākai un stabilākai nekā parastai lietai, un tas pat var kļūt par parastu lietu. Tomēr laboratorijas eksperimenti vēl nav radījuši vienotu dīvainas vielas daļiņu, tāpēc tās pastāvēšana ir neskaidra.

Viena no vietām, kur veidojas dīvainas lietas, ir neitronu zvaigznes kodols - zvaigznes, kas nomira katastrofālas sprādziena rezultātā, kas pazīstama kā supernova. Neitronu zvaigznes parasti ir nelielas ar aptuveni 12 jūdžu (19 kilometru) diametru, bet tik blīvs, ka tās sver tikpat daudz kā Saule. Piemēram, neitronu zvaigzne, cukura gabala izmērs, var svērt 100 miljonus tonnu. Šīs ārkārtas svara ārkārtas spēka dēļ dažas no zemākajām un augšējām kvarkām, kas veido neitronu zvaigznes, var pārvērsties par dīvainām kvarkām, kas noved pie dīvainu zvaigžņu veidošanās no dīvainiem jautājumiem.

Dīvaina zvaigzne, kas reizēm izstaro dīvainas vielas daļiņas, var ātri pārvērst bināro zvaigžņu sistēmā rotējošo neitronu zvaigzni par dīvainu zvaigzni. Pētījumi rāda, ka neitronu zvaigzne, kas no dīvainas zvaigznes ņem dīvainas vielas sēklu, var pārvērsties par dīvainu zvaigzni tikai 1 milisekundē.

Tagad pētnieki norāda, ka viņi var atklāt dīvainas zvaigznes, pārbaudot zvaigznes gravitācijas viļņus - neredzamu pulsāciju kosmosa laikā, ko Alberts Einšteins pirmo reizi ieteica kā daļu no teorijas par vispārējo relativitātes teoriju.

Gravitācijas viļņi tiek izstaroti masas paātrinājuma dēļ. Tiešām lielas gravitācijas viļņi veidojas ļoti lielu masu, piemēram, neitronu zvaigznes, pāru dēļ, kas apvienojas.

Dīvainas zvaigznes pāris izdala gravitācijas viļņus, kas atšķiras no tiem, kas izstaro pāris “normālas” neitronu zvaigznes, jo dīvainām zvaigznēm ir jābūt kompaktākām, pētnieki saka. Piemēram, neitronu zvaigznei, kuras masa ir vienāda ar vienu piektdaļu no Saules, diametrs nedrīkst pārsniegt 18 km (30 km), savukārt dīvaina, tāda paša masas zvaigzne nedrīkst būt lielāka par 10 km diametrā.

Pētnieki norāda, ka notikumi, kas saistīti ar dīvainām zvaigznēm, var izskaidrot divus īsus gammas spiķus - milzīgus sprādzienus, kas ilgst mazāk nekā 2 sekundes, kas redzami dziļā telpā 2005. un 2007. gadā. Lāzera-interferometriskā gravitācijas viļņa observatorija (lāzera interferometra gravitācijas viļņa novērotājs, abbr. LIGO) nevarēja konstatēt šo notikumu gravitācijas viļņus, ko sauc par GRB 051103 un GRB 070201. Neitronu zvaigžņu kodolsintēze ir īsu gamma pārrāvumu izskaidrojums, bet LIGO bija paredzēts atklāt gravitācijas viļņus no šiem fūzijām. Tomēr, kā saka pētnieki, ja abos šajos pasākumos ir iesaistītas dīvainas zvaigznes, LIGO nevarēja atklāt šādus gravitācijas viļņus.

Tomēr nākotnes pētījumi ļaus atklāt šīs dīvainās zvaigznes parādības. Pateicoties papildu gravitācijas viļņa novērošanas lāzera interferometra (ALIGO) izmantošanai, kura pirmais palaišanas laiks bija paredzēts 2015. gadā, pētnieki sagaida aptuveni 0, 13 neitronu zvaigžņu savienojumus ar dīvainiem gadā (tas ir, viena šāda saplūšana reizi astoņos gados). Pateicoties Einšteina teleskopam, kas pašlaik tiek veidots Eiropas Savienībā, zinātnieki galu galā sagaida aptuveni 700 šādu gadījumu.

Komentārus (0)
Meklēt