Astronomi prognozē jaunu 'Electroweak' zvaigznes klasi

Kad mazas zvaigznes mirst, tās sabrūk, veidojot neitronu zvaigznes, kurās Pauli izslēgšanas princips novērš turpmāku sabrukumu. Jebkas masīvāks galu galā kļūst par melno caurumu (ar nogrieztu aptuveni 2,1 Saules masu).

Tomēr pēdējos gados astrofiziķi ir aprēķinājuši, ka zvaigznes evolūcija melnajā caurumā ir sarežģītāka, nekā sākotnēji tika uzskatīts. Tas ir tāpēc, ka pēc Pauli izslēgšanas efekta pārkāpšanas zvaigžņu materiālos notiek citas kodolfāzes pārejas, kas atbrīvo pietiekami daudz enerģijas, lai aizkavētu sabrukumu, lai gan uz salīdzinoši īsu laiku.

Piemēram, astrofiziķi nesen atklāja stāvokli starp neitronu zvaigzni un melno caurumu, kurā zvaigznes masu atbalsta enerģija, kas izdalās, kodolmateriāliem saspiežot kvarku vielā. Tiek uzskatīts, ka tā dēvētās kvarku zvaigznes ļoti līdzinās neitronu zvaigznēm, tāpēc to atrašana būs sarežģīta.

Šodien De-Chang Dai no Ņujorkas štata universitātes Bufalo un daži draugi piedāvā pilnīgi jauna veida zvaigzni, kas veidojas pēc kvarku zvaigznes, bet pirms melnā cauruma. Dai un kolēģi norāda, ka pēc kvarku pārejas ir vēl viena fāzes pāreja, ko paredz daļiņu fiziķu standarta modelis.

Tas notiek, kad kvarki tiek saspiesti tik stipri, ka tie pārvēršas par elementārdaļiņu veidu, ko sauc par leptonu. Tā kā leptoni izjūt elektromagnētisko spēku un vāju kodolspēku, bet ne spēcīgu kodolspēku, komanda šo procesu sauc par vāju dedzināšanu.

Dai un co aprēķina, ka elektriski vājai degšanai vajadzētu radīt pietiekami daudz enerģijas, lai aizkavētu sabrukumu aptuveni 10 miljonus gadu. Tas nozīmē, ka tur vajadzētu būt daudz elektriski vāju zvaigžņu, ko redzēt, ja astronomi var tās atrast.

Pagaidām vēl nav skaidrs, kā vajadzētu izskatīties elektriski vājām zvaigznēm. Dai un co saka, ka tas būs atkarīgs nevis no zvaigznes kodola, kurā notiek elektriski vājā degšana, bet gan no tās ārējā slāņa struktūras, kurā tiek ražoti fotoni, kurus mēs, visticamāk, uztversim uz Zemes. Lai novērtētu šo aizraujošo jauno objektu redzamību, ir rūpīgi jāmodelē to ārējā struktūra, lai noteiktu fotonu spilgtumu un spektru, saka komanda.

Aprēķināt, kā šis slānis darbosies, ir sarežģīts uzdevums, taču komanda apgalvo, ka strādā pie turpmākajām publikācijām. Bet šeit ir padoms. Mēs nevarēsim droši zināt, kamēr Dai un kolēģi nepabeigs savu skaitu, taču gudrā nauda ir derības, ka elektriski vājas zvaigznes vairāk vai mazāk neatšķirs no neitronu zvaigznēm. Kauns!

Atsauce: arxiv.org/abs/0912.0520 : Electroweak Stars: Kā daba var gūt labumu no standarta modeļa izcilās degvielas

paslēpties