Пулсациите в пространството-времето биха могли да разкрият „странни звезди“

Сблъскват се две неутронни звезди

Сцена от анимация на НАСА, показваща сблъсък на две неутронни звезди. (Кредит на изображението: Центърът за космически полети на Годард на НАСА)



Търсейки вълнички в тъканта на пространството-време, учените скоро биха могли да открият „странни звезди“-обекти, направени от неща, коренно различни от частиците, които изграждат обикновената материя, казват изследователите.



Протоните и неутроните, които изграждат ядрата на атомите, са изградени от по -основни частици, известни като кварки . Има шест вида или „аромати“ на кварките: нагоре, надолу, отгоре, отдолу, очарование и странно. Всеки протон или неутрон е изграден от три кварка: Всеки протон се състои от два кварка нагоре и един низходящ кварк, а всеки неутрон се състои от два кварка надолу и един кварк нагоре.

На теория материята може да се направи и с други аромати на кварки. От 70 -те години на миналия век учените предполагат, че могат да съществуват частици от „странна материя“, известни като чудаци - съставени от еднакъв брой горе, надолу и странни кварки. По принцип странната материя трябва да бъде по -тежка и по -стабилна от нормалната материя и дори може да бъде в състояние да превърне обикновената материя, с която влиза в контакт, в странна материя. Лабораторните експерименти обаче все още не са създали странна материя, така че съществуването й остава несигурно. [ Шантавата физика: Най -готините малки частици в природата ]



Едно място, където естествено може да се създаде странна материя, е вътре в неутронните звезди, останките от звезди, загинали при катастрофални експлозии, известни като свръхнови. Неутронните звезди обикновено са малки, с диаметри около 19 километра, но са толкова плътни, че тежат колкото слънцето. Парче неутронна звезда с размерите на куб захар може да тежи до 100 милиона тона.

Под изключителната сила на това изключително тегло някои от кварковете нагоре и надолу, които съставят неутронни звезди, могат да се превърнат в странни кварки, което да доведе до странни звезди, направени от странна материя, казват изследователите.

Странна звезда, която от време на време изхвърля странна материя, може бързо да преобразува a неутронна звезда обикаляйки го в двоична система в странна звезда. Предишни изследвания показват, че неутронна звезда, която получава семе странна материя от придружаваща странна звезда, може да премине към странна звезда само за 1 милисекунда до 1 секунда.



Сега изследователите предполагат, че могат да открият странни звезди, като търсят гравитационните вълни на звездите-невидими вълни в пространството-време, предложени за първи път от Алберт Айнщайн като част от неговата теория за общата относителност.

Гравитационните вълни се излъчват от ускоряващи се маси. Наистина големите гравитационни вълни се излъчват от наистина големи маси, като двойки неутронни звезди, които се сливат една с друга.

Двойки странни звезди трябва да излъчват гравитационни вълни, които са различни от тези, излъчвани от двойки „нормални“ неутронни звезди, тъй като странните звезди трябва да са по -компактни, казват изследователите. Например, една неутронна звезда с маса една пета от масата на Слънцето трябва да бъде с диаметър повече от 30 километра, докато странна звезда със същата маса трябва да бъде широка максимум 10 мили.



Изследователите предполагат, че събития с участието на странни звезди могат да обяснят две кратки гама-изблици -гигантски експлозии с продължителност по-малка от 2 секунди-наблюдавани в дълбокия космос през 2005 и 2007 г. Лазерната интерферометрова гравитационно-вълнова обсерватория (LIGO) не открива гравитационни вълни от нито едно от тези събития, наречени GRB 051103 и GRB 070201.

Сливанията на неутронни звезди са водещите обяснения за кратки гама-изблици, но LIGO по принцип би трябвало да открие гравитационни вълни от такива сливания. Въпреки това, ако странни звезди бяха включени в двете събития, LIGO нямаше да може да открие никакви гравитационни вълни, които излъчва, казват изследователите. (Колкото по -компактна е една звезда в двоична система от две звезди, толкова по -висока е честотата на гравитационните вълни, които излъчва.)

И все пак бъдещите изследвания могат да открият странни звездни събития. Използвайки усъвършенстваната лазерна интерферометрова гравитационно-вълнова обсерватория (aLIGO), чието първо наблюдение е насрочено за 2015 г., изследователите очакват да открият около 0,13 сливания на година на неутронни звезди със странни звезди или около едно такова сливане на всеки осем години. Използвайки телескопа Айнщайн, който в момента се проектира в Европейския съюз, учените в крайна сметка очакват да открият около 700 такива събития годишно или около две на ден.

Възможно е също така да има възможност учените да преразгледат данните на LIGO от GRB 051103 и GRB 070201, за да потърсят признаци на участие на странни звезди.

„Възможността за повторен анализ на LIGO сигнали за GRB 070201 и GRB 051103, като се вземат предвид някои възможни случаи, включващи странни звезди, е наистина вълнуваща“, каза водещият автор на изследването Педро Мораес, астрофизик от Бразилския национален институт за космически изследвания. demokratija.eu.

Мораес и неговият колега Освалдо Миранда подробно описват своите открития в броя на списанието „Месечни известия на Кралското астрономическо дружество: Писма“ за 21 ноември.

Последвай ни @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Първоначално публикувано на demokratija.eu.