Kvark stjerne

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 15. april 2020; checks kræver 12 redigeringer .

En kvarkstjerne  er et hypotetisk kosmisk objekt bestående af det såkaldte " kvarkstof " [1] . Det er endnu ikke klart, om stoffets overgang til kvarktilstanden er reversibel, det vil sige om kvarkstoffet vil gå tilbage til neutronstof med et fald i tryk. Som modellering viser, skulle der i "kvarkgassen", som formodentlig består af en kvarkstjerne, være et stort antal s-kvarker , så nogle gange kaldes kvarkstjerner også "mærkelige" stjerner [2] .

Hypotesen om eksistensen af ​​kvarkstjerner blev først foreslået af D. D. Ivanenko og D. F. Kurdgelaidze i 1965 [1] .

Formation

Det antages, at når den degenererede gas , der udgør neutronstjernerne, er under tilstrækkeligt tryk på grund af tyngdekraften af ​​stjernen eller supernovaen, der skaber den, henfalder individuelle neutroner til kvarker ( u-kvarker og d-kvarker ), hvoraf de er sammensat og danner lignende kvarkstof. Denne transformation kan begrænses til kun midten af ​​neutronstjernen eller transformere den helt, afhængigt af de fysiske omstændigheder. Sådanne stjerner kaldes kvarkstjerner. [3] [4]

Materiens egenskaber

Yderligere information: Unified field theory , Big Bang tidslinje

Denne type objekter skal indeholde stof i en tilstand, hvor alle fire grundlæggende vekselvirkninger af stof, kendt af moderne fysik, er aktive samtidigt:

  1. Gravitationsinteraktion ;
  2. Elektromagnetisk interaktion ;
  3. Svag atomkraft
  4. Stærk atomkraft .

Under de forhold, der eksisterer inde i neutronstjerner, med ekstremt høje tætheder , men temperaturer et godt stykke under 10 12 K, forudsiges kvarkstof af teorien at have nogle specifikke egenskaber. det at opføre sig som en Fermi - væske og have farvesuperledning Sådanne ekstreme forhold kan i øjeblikket ikke genskabes i laboratorier , så et sådant stof kan ikke studeres ved direkte eksperimenter. [5]

Kvarkstof, sammensat af u- og d-kvarker, har en meget høj Fermi-energi sammenlignet med almindeligt atomstof og er kun stabilt ved ekstreme temperaturer og/eller tryk . Dette tyder på, at kun neutronstjerner med en kerne af kvarkstof kan være stabile kvarkstjerner. [6] [7]

Strange Stars

Ifølge beregninger kan den høje Fermi-energi , som gør almindeligt kvarkstof ustabilt ved lave temperaturer og tryk, reduceres væsentligt ved at omdanne et tilstrækkeligt antal u- og d-kvarker til s-kvarker . Denne form for kvarkstof kaldes mærkeligt stof . Hypotetiske stjerner sammensat af sådanne stoffer kaldes mærkelige stjerner . [otte]

Stjernekandidater

Fra 2021 anses eksistensen af ​​kvarkstjerner for at være ubevist. Der er teoretiske forudsætninger for, at det er muligt at omdanne neutronstjerner til kvarke [9] . Udvælgelsen af ​​pulsarer som kandidater til kvarkstjerner udføres på grundlag af resultaterne af analysen af ​​deres rotationsperiode for en mulig overskridelse af grænsen for neutronstjerners rotationshastighed . For eksempel betragtes den hurtigt roterende pulsar XTE J1739-285 som en mulig kvarkstjerne . Også massen af ​​sådanne objekter bør være tæt på den øvre grænse for de tilladte masser af neutronstjerner og ifølge nyere undersøgelser inden for 2-2,5 M ☉ [10] . Følgende objekter anses for muligvis at bestå af kvarkformen af ​​materiens tilstand:

Noter

  1. ↑ 1 2 Ivanenko D.D. , Kurdgelaidze D.F. Hypotese om kvarkstjerner // Astrofysik. - 1965. - T. 1 . - S. 479-482 .
  2. ↑ M. E. Prokhorov. Stjerner, kvarker og neutroner . Astronet (15. april 2002). Hentet 12. marts 2009. Arkiveret fra originalen 12. juni 2008.
  3. ↑ Shapiro, Stuart L.; Teukolsky, Saul A. Sorte huller, hvide dværge og neutronstjerner: Kompakte  objekters fysik . - Wiley, 2008. - ISBN 978-0471873167 .
  4. ↑ Fysik af neutronstjernens indre / Blaschke, David; Sedrakian, Armen; Glendenning, Norman K. - Springer-Verlag , 2001. - T. 578. - (Lecture Notes in Physics). - ISBN 978-3-540-42340-9 . - doi : 10.1007/3-540-44578-1 .
  5. ↑ Alford, Mark G.; Schmitt, Andreas; Rajagopal, Krishna; Schafer, Thomas. Farvesuperledning i tæt kvarkstof  // Anmeldelser af moderne fysik  . - 2008. - Bd. 80 , nr. 4 . - S. 1455-1515 . - doi : 10.1103/RevModPhys.80.1455 . - . - arXiv : 0709.4635 .
  6. ↑ Witten, Edward. Kosmisk adskillelse af faser  (engelsk)  // Fysisk gennemgang D . - 1984. - Bd. 30 , nej. 2 . - S. 272-285 . - doi : 10.1103/PhysRevD.30.272 . - .
  7. ↑ Farhi, Edward; Jaffe, Robert L. Strange matter  // Fysisk gennemgang D  . - 1984. - Bd. 30 , nej. 11 . - S. 2379 . - doi : 10.1103/PhysRevD.30.2379 . - .
  8. ↑ Alcock, Charles; Farhi, Edward; Olinto, Angela. Strange stars  (engelsk)  // The Astrophysical Journal . - IOP Publishing , 1986. - Vol. 310 . - S. 261-272 . - doi : 10.1086/164679 . - .
  9. ↑ Hjælper mørkt stof fødslen af ​​mærkelige stjerner? // Elementy.ru, 2010 . Dato for adgang: 29. oktober 2010. Arkiveret fra originalen den 18. november 2011.
  10. ↑ Beregninger peger på massive kvarkstjerner Arkiveret 9. november 2011 på Wayback Machine , physicsworld.com , 15.1.2010
  11. ↑ JJ Drake et al. Er RX J1856.5-3754 en Quark Star?  (engelsk)  // Astrophys. J.. - 2002. - Vol. 572 . - S. 996-1001 .
  12. ↑ WCG Ho et al. Magnetiske brintatmosfæremodeller og neutronstjernen RX J1856.5-3754  //  man . Ikke. R. astron. Soc.. - 2007. - Vol. 375 . - S. 821-830 .
  13. ↑ Se også diskussionen og referencerne i artiklen: A. Yu. Potekhin. Neutronstjerners fysik  // Fremskridt inden for fysiske videnskaber . - Det russiske videnskabsakademi , 2010. - T. 180 . - S. 1279-1304 .

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier