Самые экзотические объекты. Преонные звёзды, пока только предсказаны.
Начнём с того, что такое преоны. Прео́н — это гипотетическая элементарная частица, фундаментальный кирпичик, из которых могут состоять лептоны и кварки. К такой теории приводит ряд соображений — наличие трёх поколений фермионов, наличие трёх цветов кварков, симметрия между кварками и лептонами. Часть физиков-теоретиков считает, что это указывает на то, что они могут быть составными частицами.
Теоретическими предпосылками для новой идеи о существовании преонов послужило желание уменьшить число фундаментальных частиц, отличающихся друг от друга лишь зарядом, к примеру позитронов и электронов, которые по идее могли бы быть лишь комбинацией первозданных кирпичиков — преонов. Ведь не смотря на то, что лептоны принято считать элементарными и не делимыми, они на самом деле отнюдь не точечны и имеют конечные размеры.
Частицы, входящие во второе и третье семейства фундаментальных фермионов, считаются такими же фундаментальными, как и частицы первого семейства. Тем не менее первые обладают бо́льшими массами по сравнению со вторыми и являются нестабильными, распадаясь на частицы из первого семейства. Весь научный опыт говорит о том, что, к примеру, в ядерной физике нестабильность ядер отдельных химических элементов обуславливается их структурными отличиями от более стабильных изотопов. А исходя из аналогии с изотопами, можно предполагать, что как минимум, нестабильные фундаментальные фермионы обладают собственной внутренней структурой, отличной от их стабильных собратьев. Существует ещё ряд предпосылок для поиска этих экзотических частиц, однако мы не будем посвящать этому всю статью, ибо получится слишком долго и возможно нудно. Просто подведём некоторый итог — преоны это основа всех основ, фундаментальная частица, из комбинации которых построены все остальные «элементарные» частицы и следовательно вся существующая материя.
Преонная гипотеза не обошла стороной и астрофизику. Существует предположение, что между нейтронными звёздами и чёрными дырами существуют промежуточные экзотические квазизвёздные объекты, которым не хватило массы до предела Чандрасекара и что их может быть несколько типов. Про кварковую звезду мы уже рассказали, но оказывается материя может существовать и в ещё более экзотическом виде. Плотность такого странного объекта должна быть заметно выше, нежели у кварковой звезды, и может достигать 10 в 20 степени г/см³. Соответственно при этом масса такой звезды не может превышать ~10 в −2 степени масс Солнца, а диаметр ~100 метров. Существует и более радикальный взгляд на физические характеристики такого экзота — плотность составляет по крайней мере 10 в 23 степени г/см³, максимальная масса достигает ~ 10 во 2 степени M⊕, а максимальный радиус не более ~ 1 м. Так же существует предположение, что такие объекты могут входить в состав тёмной материи, разрешая парадокс недостаточности массы видимых объектов для сохранения целостности галактик.
Однако преонная теория плохо согласуется со Стандартной Моделью, которая хотя и не без проблем, но всё же объясняет природу Вселенной и происходящих в ней процессов. Например, она никак не согласуется с существованием бозона Хиггса.
Однако в связи с застоем в существующих теориях мироздания, которые никак не могут прийти к Великому Объединению, интерес к преонам возникает снова и снова. Читайте так же про кварковые звёзды.
Если вам понравилась статья, подписывайтесь на канал, ставьте лайки, это позволяет автору создавать больше интересных материалов и глубже раскрывать суть тематики канала о Вселенной.