Все мы знаем, что массивная звезда превращается в нейтронную звезду или черную дыру в результате взрыва сверхновой в конце своего жизненного цикла. При экстремальных температуре и давлении внутри нейтронной звезды нейтроны обычно разделяются, стабилизируя звезду и предотвращая дальнейший гравитационный коллапс. Становится ли она непосредственно черной дырой или существует переходное состояние между нейтронной звездой и черной дырой, такое как кварковая звезда?
Согласно предположениям ученых, при более высоких экстремальных температурах и давлениях также преодолевается пониженное давление нейтронов, и нейтроны на такой звезде вынуждены сливаться и растворяться в составляющих ее кварках, образуя сверхплотную фазу кварковой материи.
В этом состоянии должен установиться новый баланс, потому что возникнет новое состояние между кварками, которое будет отталкивать электромагнитные силы и препятствовать коллапсу гравитации. Вот так и родится кварковая звезда.
Конечно, все вышесказанное является теоретическими утверждениями. На современном уровне науки и техники, а также на тех методах наблюдения мы не можем быть на 100% уверены, существует ли кварковая звезда во Вселенной. Однако, судя по современным физическим теориям и экспериментальным наблюдениям, большинство ученых пока не верят в существование кварковых планет.
Кварки — это одна из элементарных частиц, составляющих постоянные частицы (такие как протоны и нейтроны). Они считаются единственным типом элементарных частиц, поэтому кварки также являются частью основной структуры Вселенной. Хотя кварки распространены повсеместно во Вселенной, не было обнаружено ни одного макроскопического объекта со свободным перемещением кварков.
Согласно существующим физическим теориям, кварки могут существовать только в связанном состоянии, то есть им необходимо образовывать комплексы (такие как протоны и нейтроны) с другими частицами (такими как другой кварк или глюон). Это связанное состояние гарантирует сохранение энергии и импульса и является одной из основ законов природы.
И хотя существование кварковых планет пока не может быть определено, ученые изучают сильное взаимодействие вещества и возможность возникновения кварковых звезд. Возможное наличие кварковых звезд относительно черных дыр является теоретической моделью.
Основная гипотеза о кварковых звездах состоит в том, что плотность кварков достаточно высока, чтобы сила реакции между кварками могла нейтрализовать гравитацию, таким образом избегая коллапса вещества в черную дыру.
Существуют различные классификации и модели кварковых звезд. По своему составу и свойствам их можно разделить на нечетные кварковые звезды, солитонные звезды, бозе-звезды, черные звезды и так далее.Разные типы кварковых звезд имеют разные механизмы формирования и процессы эволюции, а также разные характеристики наблюдения и результаты прогнозирования.
Странная кварковая звезда.
Это наиболее распространенная модель кварковой звезды. Она предполагает, что кварковые звезды состоят из верхнего кварка, нижнего кварка и странного кварка. Нечетные кварки тяжелее верхних и нижних кварков, поэтому их трудно сформировать при нормальных обстоятельствах. Однако при чрезвычайно высоких давлениях и температурах странные кварки могут снижать энергию системы, делая странную материю более стабильной. Странные кварковые звезды могут образоваться в результате коллапса нейтронных звезд или при взрыве сверхновых.
Солитонная звезда.
Это более сложная модель кварковой звезды, которая предполагает, что кварковые звезды состоят из солитонов. Солитон — это составная частица, образованная комбинацией четырех или более кварков, аналогичная мезону или бариону. Солитоны могут трансформировать друг друга посредством сильных или слабых взаимодействий. Солитонная звезда может образоваться в результате коллапса нейтронной звезды или извержения сверхновой.
Бозе-звезда.
Это более своеобразная модель кварковой звезды, которая предполагает, что кварковые звезды состоят из бозе-вещества. Бозонная материя — это разновидность материи, состоящей из бозонов. Бозоны — это класс частиц, которые соответствуют статистике Бозе — Эйнштейна, таких как глюоны или бозоны Хиггса. Бозе-материя может образовывать конденсированную материю Бозе — Эйнштейна, в которой все частицы находятся в состоянии с наименьшей энергией и имеют одинаковое квантовое состояние. Бозе-звезды могут образоваться в результате коллапса нейтронных звезд или при извержении сверхновых.
Черная звезда.
Это более экстремальная модель, которая предполагает, что звезда достигла критических условий для образования черных дыр, но черные дыры не образовались. Это происходит потому, что внутреннее давление кварковой звезды достаточно, чтобы противостоять коллапсу гравитации, позволяя кварковой звезде сохранять ограниченный радиус. Поверхностная плотность и температура черных звезд настолько высоки, что они могут испускать высокоэнергетическое излучение, такое как гамма-лучи. Черные звезды могут образоваться в результате коллапса нейтронных звезд или при извержении сверхновых.
В настоящее время нет убедительных доказательств того, что какой-либо тип кварковой звезды действительно существует, но нет и теории, которая полностью исключала бы их возможность. Текущие экспериментальные результаты и теоретические модели все еще не могут подтвердить существование кварковых звезд, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, существуют ли они.
