Valurile din structura spațiului-timp vor ajuta la detectarea "stelelor ciudate"

Valurile din structura spațiului-timp vor ajuta la detectarea

Privind la valurile din spațiul-timp, oamenii de știință vor putea în curând detecta "stelele ciudate" - obiecte formate dintr-un material care este radical diferit de particulele care alcătuiesc materia obișnuită.

Protonii și neutronii care formează nucleul atomilor sunt alcătuiți din mai multe particule de bază, cunoscute sub numele de quark-uri. Există doar șase tipuri sau "arome" de cuarci: inferior, superior, ciudat, fermecător, fermecător și adevărat. Fiecare proton sau neutron este alcătuit din trei cuarci: un proton constă dintr-un cuar inferior și doi cuarți de sus, fiecare neutron constând dintr-un superior și doi mai mici.

În teorie, materia poate fi formată și din alte arome de cuarci. Din 1970, oamenii de stiinta au sugerat ca particule de "materie ciudata" pot fi formate dintr-un numar egal de cuarci de sus, jos si ciudat. În principiu, materia ciudată trebuie să fie mai grea și mai stabilă decât materia obișnuită și poate fi chiar capabilă să se transforme în materie obișnuită. Cu toate acestea, experimentele de laborator nu au creat încă o singură particulă de materie ciudată, astfel încât existența sa rămâne incertă.

Unul dintre locurile în care materia ciudată se poate forma în mod natural este nucleul stelelor neutronice - rămășițele de stele care au murit ca urmare a unei explozii catastrofale, cunoscută sub numele de supernova. Steaua neutronică este de obicei mică, cu un diametru de circa 19 kilometri, dar atât de densă încât cântăresc la fel de mult ca Soarele. De exemplu, o bucată de stea neutronică, dimensiunea unei bucăți de zahăr, poate cântări 100 de milioane de tone. Sub puterea extraordinară a acestei greutăți extreme, unele dintre cuarcile inferioare și superioare care alcătuiesc stelele neutronice se pot transforma în cuarci ciudați, ceea ce duce la formarea de stele ciudate din materie ciudată.

O stea ciudată, care uneori scoate particule de materie ciudată, poate transforma rapid o stea neutronică care se rotește într-un sistem binar de stele într-o stea ciudată. Studiile arată că o stea neutronică, care ia o sămânță de materie ciudată de la o stea ciudată, se poate transforma într-o stea ciudată în doar 1 milisecundă.

Acum, cercetătorii sugerează că pot detecta stele străine examinând undele gravitaționale ale stelelor - o răsplată invizibilă în spațiu, pe care Albert Einstein la sugerat pentru teoria teoriei generale a relativității.

Undele gravitaționale sunt emise datorită accelerației în masă. Undele gravitaționale mari se formează datorită unor mase foarte mari, cum ar fi o pereche de stele neutronice, care se îmbină între ele.

O pereche de stele ciudate emite valuri gravitaționale, care diferă de cele care emit o pereche de stele "neutre" normale, deoarece stelele ciudate ar trebui să fie mai compacte, spun cercetătorii. De exemplu, o stea neutronică cu o masă egală cu o cincime din soare nu trebuie să aibă mai mult de 30 km în diametru, în timp ce o stea ciudată a aceleiași mase nu trebuie să aibă mai mult de 10 km în diametru.

Cercetătorii sugerează că evenimentele asociate cu vedete ciudate pot explica două vârfuri gamma scurte - explozii uriașe care durează mai puțin de 2 secunde, văzute în spațiul adânc în 2005 și 2007. Observatorul undei gravimetrice cu laser-interferometru (interschimbatorul cu interferometru laser, LIGO) nu a putut detecta undele gravitaționale din aceste evenimente, numite GRB 051103 și GRB 070201. Fuziunea cu stele neutronice este o explicație a exploziilor de gamma scurte, dar LIGO trebuia să detecteze undele gravitaționale de la aceste fuziuni. Cu toate acestea, după cum spun cercetătorii, dacă s-au implicat stele stranii în ambele evenimente, LIGO nu a putut detecta astfel de valuri gravitaționale.

Cu toate acestea, cercetările viitoare vor putea detecta aceste fenomene ciudate ale stelelor. Prin utilizarea unui interferometru laser de observare a undelor gravitationale suplimentare (ALIGO), a cărui lansare a fost programată pentru 2015, cercetătorii se așteaptă să detecteze aproximativ 0, 13 fuziuni ale stelelor neutronice cu particule stranii pe an (adică o astfel de fuziune la fiecare opt ani). Datorită telescopului lui Einstein, care este în curs de dezvoltare în Uniunea Europeană, oamenii de știință se așteaptă în cele din urmă să detecteze aproximativ 700 de astfel de evenimente pe an.

Comentarii (0)
Căutare