Практически каждый человек, интересующийся космосом, слышал о нейтронных звездах. Эти загадочные объекты формируются в результате гравитационного коллапса некоторых массивных звезд. В конце своего жизненного пути светило взрывается, рассеивая свои внешние оболочки и сжимая ядро с невероятной силой. В результате этого процесса электроны «сливаются» с протонами, превращая их в нейтроны. Образующаяся в ходе реакции энергия уносится нейтрино, а на месте звезды остается маленький раскаленный шарик из невероятно плотного нейтронного вещества.
Менее известно то, что согласно некоторым моделям, этот процесс может иметь и вторую стадию. Если масса образовавшейся нейтронной звезды лежит в пределах от 2 до 2,5 солнечных, то гравитационное сжатие может разрушать нейтроны до кварков. Изначально образуется смесь из верхних и нижних кварков, однако, подобное вещество нестабильно, и некоторые частицы трансформируются в так называемые странные кварки. Для того, чтобы космический объект оставался стабильным, кварковое вещество должно оставаться в его центре, окруженное оболочкой из нейтронов. Подобную структуру называют «кварковой» или «странной» звездой.
К сожалению, в настоящее время отсутствует техническая возможность искусственно создать подобный объект, чтобы исследовать его свойства. С помощью сверхмощных ускорителей частиц физикам уже удалось синтезировать сгустки кварк-глюонной плазмы, размером примерно с атомное ядро и температурой порядка триллиона Кельвинов. Данные экзотические структуры нестабильны и распадаются спустя очень короткое время, однако, этого достаточно, чтобы по крупицам изучать свойства загадочной материи. Между тем, кварковые звезды, если они существуют, имеют меньшую температуру и гораздо большую продолжительность жизни.
Поиск
В настоящее время, данный тип небесных тел является гипотетическим. Предполагается, что нейтронная звезда, имеющая кварковое ядро, должна обладать рядом необычных свойств. Например, она может вращаться быстрее, чем обычные нейтронные звезды – с периодом менее миллисекунды.
Ученые ведут поиск кандидатов в кварковые звезды среди быстрых пульсаров высокой массы. В частности, в список входит объект 3C 58, расположенный в 10 тыс. св. лет от нас, а также XTE J1739−285 и PSR B0943+10. Считается, что сверхновые SN 2006gy, SN 2005gj, SN 2005ap и ASASSN-15lh также могли породить кварковые звезды, наряду с объектом GW190425, предположительно, являющимся последствием слияния двух нейтронных звезд.
Как бы то ни было, ни одно из этих небесных тел пока что нельзя с уверенностью отнести к экзотическому классу. Возможно, новые исследовательские комплексы, такие как радио- и гаммателескопы, в конечном итоге помогут астрономам раскрыть эту тайну Вселенной.
________________