Stea exotică

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

O stea exotică este un anumit tip de stea degenerată formată din alte particule decât electroni , protoni și neutroni , care sunt menținute în echilibru împotriva colapsului gravitațional datorită presiunii degenerative sau a altor efecte cuantice. Această clasă include stele de quark (formate din materie ciudată ) și stele preon (formate din preoni ).

Steaua Quark

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: steaua Quark .

O stea quark (sau o stea ciudată ) este o etapă ipotetică intermediară între o stea neutronică și o gaură neagră stelară . [1] Teoria sugerează că atunci când compresia din interiorul unei stele de neutroni atinge (fie datorită masei mari a reziduului lăsat de o supernovă , fie datorită acumulării stelei de neutroni care face parte dintr-un binar îngust) valori suficient de mari, neutronii ar fi descompuși în quarcurile constitutive, formând materie ciudată. [2] Acest proces ar produce, din nou teoretic, o cantitate excepțional de mare de energie (10 3 foe sau 10 47 jouli ) care ar determina explozia părților exterioare ale stelei în ceea ce a fost numit quark-nova , în timp ce nucleul a stelei de neutroni s-ar prăbuși până la stabilirea unei presiuni degenerative între quarcii care contrabalansează atracția gravitațională; rezultatul ar fi o stea de quark. [2] [3] În prezent, existența stelelor de quark este ipotetică [1], dar observațiile făcute de observatorul cu raze X Chandra au identificat doi posibili candidați: 3C58 , pulsarul rămășiței supernovei din 1181 și RXJ1856.5- 3754; primul pare prea rece și cel de-al doilea prea mic pentru o stea de neutroni, sugerând că materia din care sunt compuși este mai densă decât neutroniul . [4] S-a sugerat că supernova SN 2006gy a fost asociată cu formarea unei stele quark. [2] [3]

Steaua preonilor

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: steaua Preoni .

Presupunând că quarcurile și leptonii nu sunt la rândul lor elementari, ci alcătuite din preoni , putem specula posibilitatea că între steaua quarkului și gaura neagră a masei stelare există o altă stare intermediară: steaua preonului . [2] [5] Un astfel de obiect ar avea o densitate de ordinul 10 23 kg / m 3 , aceeași care s-ar obține prin comprimarea masei Pământului într-o sferă de mărimea unei mingi de tenis. [2] Stelele preonice ar putea fi o componentă a materiei întunecate . [5]

Steaua Q

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Gaură gri .

O stea Q (sau o gaură gri ) este o stea de neutroni ipotetică mai compactă, cu o stare exotică a materiei, care, în teorie, ar putea avea o rază cu 50% mai mare decât raza sa gravitațională , ceea ce ar face foarte dificilă distincția o dintr-o gaură neagră stelară. Obiectul compact din sistemul Cygni V404 ar putea fi o gaură gri. [6] [7]

Stea electro-slabă

Este posibil ca atunci când o stea de neutroni, după ce a depășit limita Tolman-Oppenheimer-Volkoff , să se contracte pentru a deveni o gaură neagră stelară, quark-urile din interiorul acesteia încep să se transforme în leptoni (cum ar fi electronii, dar mai ales neutrini ) prin interacțiunea electro - slabă. . [8] Energia eliberată prin acest proces, care ar avea loc în nucleul stelei de neutroni într-o regiune de mărimea unui măr, dar cu o masă de două ori mai mare decât cea a Pământului, ar putea susține prăbușirea totală a stelei pentru aproximativ 10 milioane de ani. Orice stea de neutroni din această fază se numește stea electro-slabă . [2] [9] [10] [11]

Steaua bosonilor

Obiectele descrise până acum sunt alcătuite din materie fermionică , dar existența stelelor formate din bosoni a fost teoretizată. Acest lucru ar necesita existența unei particule bosonice cu masă și stabilitate reduse. [2] O astfel de stea bosonică ar fi putut proveni din prăbușirea gravitațională în primele momente ale vieții Universului , similar cu găurile negre primordiale . [12] Poate fi posibilă identificarea stelelor binare de boson prin detectarea undelor gravitaționale emise de acestea. [13] Cineva a avansat ipoteza că stelele de boson supermasive pot fi găsite în centrul Căii Lactee și în nucleul galaxiilor active . [14] Stelele de boson pot reprezenta în cele din urmă o fracțiune din materia întunecată. [15]

Steaua lui Planck

În 2014, Carlo Rovelli și Francesca Vidotto au emis ipoteza că în centrul găurilor negre, în loc de o singularitate gravitațională , poate exista o stea Planck , un obiect cu o densitate de energie apropiată de valoarea Planckiană (cca. 4.633 x 10 113 J / m 3 ) și o dimensiune mai mare decât lungimea Planck , susținută împotriva prăbușirii gravitaționale catastrofale de presiunea cuantică-gravitațională. [16] [17] Potrivit teoriei, un astfel de obiect ar avea o existență foarte scurtă în timpul său , deoarece contracția progenitorului ar fi urmată de un efect de revenire imediată spre exterior, dar pentru restul universului steaua ar lua ceva timp foarte mult pentru a „se evapora” din cauza dilatației enorme a timpului gravitațional ; cu alte cuvinte, această „evaporare” s-ar manifesta ca radiația Hawking prevăzută. Mai mult, a fost prevăzută emisia unui semnal de raze gamma detectabil în momentul dizolvării totale a găurii negre, când steaua Planck va rămâne expusă. Dacă ar fi confirmată existența stelelor Planck, paradoxul informațional al găurii negre ar fi rezolvat și ar putea fi evitate eventualele încălcări ale cauzalității . [17] [18]

Notă

  1. ^ a b Margherita Hack, Where the stars are born , Cles (TN), Sperling Paperback, 2010, p. 57, ISBN 978-88-6061-617-3 .
  2. ^ a b c d e f g ( EN ) Alasdair Wilkins, Stele atât de ciudate încât fac ca găurile negre să pară plictisitoare , su io9.gizmodo.com . Adus la 23 iulie 2016 .
  3. ^ a b NQF | Proiectul Quark Nova , la www.quarknova.ca . Adus la 23 iulie 2016 .
  4. ^ Razele X cosmice pot dezvălui o nouă formă de materie , la nasa.gov .
  5. ^ a b J. Hansson și F. Sandin, stele Preon: o nouă clasă de obiecte compacte cosmice , în Physics Letters B , vol. 616, 1-2, 9 iunie 2005, pp. 1-7, DOI : 10.1016 / j.physletb.2005.04.034 . Adus la 23 iulie 2016 .
  6. ^ JC Miller, T. Shahbaz și LA Nolan, Stelele Q reprezintă o amenințare serioasă pentru candidații la gaura neagră în masă stelară? , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 294, nr. 2, pp. L25 - L29, DOI : 10.1046 / j.1365-8711.1998.01384.x . Adus la 23 iulie 2016 .
  7. ^ Marek A. Abramowicz, Wlodek Kluzniak și Jean-Pierre Lasota, Nici o dovadă observațională a orizontului evenimentului din gaura neagră , în Astronomy & Astrophysics , vol. 396, nr. 3, pp. L31 - L34, DOI : 10.1051 / 0004-6361: 20021645 . Adus la 23 iulie 2016 .
  8. ^ (RO) David Shiga, Stelele exotice pot imita big bang-ul , pe newscientist.com. Adus la 23 iulie 2016 .
  9. ^ https://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091214131132.htm , pe www.sciencedaily.com . Adus la 23 iulie 2016 .
  10. ^ Tudor Vieru, New Type of Cosmic Objects: Electroweak Stars , la news.softpedia.com . Adus la 23 iulie 2016 .
  11. ^ Tehnologie emergentă din arXiv, astronomii prezic o nouă clasă de stea „Electroweak” , la technologyreview.com . Adus la 23 iulie 2016 .
  12. ^ Mark S. Madsen și Andrew R. Liddle, Formarea cosmologică a stelelor bosonice , în Physics Letters B , vol. 251, 1 noiembrie 1990, pp. 507-510, DOI : 10.1016 / 0370-2693 (90) 90788-8 . Adus la 23 iulie 2016 .
  13. ^ C. Palenzuela, L. Lehner și SL Liebling, Orbital Dynamics of Binary Boson Star Systems , în Physical Review D , vol. 77, nr. 4, 20 februarie 2008, DOI : 10.1103 / PhysRevD.77.044036 . Adus la 23 iulie 2016 .
  14. ^ Diego F. Torres, S. Capozziello și G. Lambiase, O stea bosonică supermasivă la centrul galactic? , în Physical Review D , vol. 62, nr. 10, 13 octombrie 2000, DOI : 10.1103 / PhysRevD.62.104012 . Adus la 23 iulie 2016 .
  15. ^ R. Sharma, S. Karmakar și S. Mukherjee, Boson star and dark matter , în arXiv: 0812.3470 [gr-qc] , 18 decembrie 2008. Accesat la 23 iulie 2016 .
  16. ^ O stea Planck în centrul găurilor negre , pe Altrogiornale.org , 5 septembrie 2014. Adus pe 23 iulie 2016 .
  17. ^ a b Carlo Rovelli și Francesca Vidotto, vedete Planck , în International Journal of Modern Physics D , vol. 23, n. 12, p. 1442026, DOI : 10.1142 / S0218271814420267 . Adus la 23 iulie 2016 .
  18. ^ Ce rămâne după moartea unei găuri negre? Poate un „Star of Planck” - Link2Universe , în Link2Universe , 11 februarie 2014. Adus pe 13 martie 2017 (arhivat din original la 14 martie 2017) .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte