Бозонная звезда что такое
Физики рассчитали свойства квазипериодических бозонных звезд
Физики из Канады и Великобритании показали, что бозонные звезды — это всего лишь частный случай из бесконечного набора квазипериодических решений для гравитационно связанного скалярного поля. В качестве примера ученые явно построили решение, которое определяется двумя частотами. Более того, исследователи показали, что такие объекты могут формироваться наравне с обычными бозонными звездами, а их радиус в несколько раз превышает радиус бозонных звезд при сравнимой энергии. Статья опубликована в Physical Review Letters.
Наряду с обычными звездами, которые преимущественно состоят из фермионов (протонов, нейтронов и электронов), астрофизики рассматривают бозонные звезды — устойчивые системы массивных бозонов, удерживающих себя за счет гравитационного притяжения. По сравнению с привычными звездами, у бозонных звезд есть несколько интересных особенностей. Во-первых, для бозонов не действует принцип запрета Паули, и частицам звезды ничто не мешает собраться в состоянии с минимальной гравитационной энергией. Из-за этого бозонные звезды очень похожи на черные дыры, хотя горизонта событий у них по-прежнему нет. Во-вторых, скалярные поля избавлены от некоторых эффектов, сильно усложняющих расчеты для обычных звезд (например, в них не распространяются ударные волны). Поэтому бозонные звезды удобно использовать для исследования сильных гравитационных полей — например, в качестве простых моделей гравитационного коллапса и темной материи. Впервые такие модели теоретически рассмотрели в конце 1960-х годов Девид Кауп (David Kaup), Ремо Руффини (Remo Ruffini) и Сильвано Бонаццола (Silvano Bonazzola).
Вообще говоря, в настоящее время нет никаких доказательств существования бозонных звезд. Мало того, что физики не знают ни одного стабильного массивного бозона, из которого можно собрать бозонную звезду, — до последнего времени у астрономов не было инструмента, способного отличить такую звезду от обычной. Однако несколько лет назад такой инструмент появился благодаря успеху гравитационных детекторов LIGO/Virgo: гравитационные волны, которые излучаются в ходе коллапса обычной и бозонной материи, должны сильно отличаться. Поэтому успехи гравитационных детекторов заставили физиков снова заняться исследованием свойств бозонных звезд.
В частности, они заставили ученых задуматься, как себя ведет волновая функция бозонов, из которых собрана звезда. Как правило, при решении уравнений Эйнштейна и Клейна – Гордона, которым подчиняется массивное скалярное поле, физики используют факторизованный анзац, то есть разбивают скалярное поле на действительную часть, которая зависит только от расстояния до центра звезды, и комплексную фазу, которая линейно растет со временем. В этом приближении фаза всех частиц звезды изменяется одновременно, поэтому уравнения движения не зависят от времени. В то же время, численные расчеты показывают, что уравнения движения допускает и более сложные решения. К сожалению, до сих пор ученые не знали, как велико пространство этих решений и отвечают ли они устойчивым звездам.
Группа физиков под руководством Бенсона Уэя (Benson Way) частично ответила на этот вопрос, явным образом построив нелинейное решение, зависящее от нескольких частот. Для этого ученые рассмотрели комплексные возмущения над стандартным факторизованным анзацем. Кроме того, исследователи параметризовали метрику в окрестностях бозонной звезды с помощью четырех действительных функций. Поскольку ученые искали квазипериодические решения, осцилляции которых складываются из колебаний с двумя независимыми периодами, физики разложили функции в ряд Фурье, а затем «повысили» их, назначив свое время для каждой частоты в формальном разложении. Используя это разложение, ученые получили систему обыкновенных дифференциальных уравнений для компонент, зависящих только от радиальной координаты, и численно решили эти уравнения. В результате физики явно получили семейство решений, которые описывают квазипериодическую бозонную звезду. Поскольку эволюция скалярного поля и метрики определялась двумя частотами, ученые назвали такие решения «двойными осцилляторами».
Авторы отмечают несколько особенностей полученных решений. Во-первых, энергия всех найденных решений была меньше, чем максимальная энергия обычной бозонной звезды. Это значит, что двойные осцилляторы могут формироваться в тех же условиях, что и обычные бозонные звезды. Во-вторых, при сравнимой энергии двойные осцилляторы имеют больший размер и меньшую плотность. В некоторых случаях радиус двойного осциллятора превосходит радиус звезды почти в три раза. Этот факт позволяет различать двойной осциллятор и обычную звезду; кроме того, он должен сказываться на спектре гравитационных волн, излучаемых при коллапсе скалярного поля.
Отклонение радиуса двойного осциллятора от радиуса обычной бозонной звезды при сравнимой энергии, измеренное в единицах радиуса обычной звезды
Matthew Choptuik et al. / Physical Review Letters, 2019
Пять гипотетически возможных космических объектов, ещё не открытых астрономами
14 потенциальных объектов, состоящих из антиматерии
Мало кто из астрономов XIX века, силившихся разглядеть в телескоп небесные тела на мерцающем небосводе, мог предположить космические чудеса, ожидавшие своего открытия в следующем веке.
Настолько плотные звёзды, что чайная ложка такой материи будет весить, как гора. Настолько компактные объекты, что ничто не может преодолеть их гравитационное притяжение. И даже галактики ещё предстояло открыть.
Развитие теории и технологии открыло нам Вселенную, и позволило не только видеть невидимое, но и слышать поступь далёких тёмных гигантов. Сложно представить, что от нас что-то ещё может скрываться – однако всё же гипотетически могут существовать объекты, от которых у вас голова пойдёт кругом.
Возможно, в будущем астрономы обнаружат и их.
Чёрные карлики
Израсходовав горючее, звёзды, подобные нашему Солнцу, превратятся в сферы диаметром с Землю, состоящие из очень компактного материала – каждый его кубический сантиметр будет весить около тонны. И хотя после этого они ещё будут светиться, будучи раскалёнными добела, мы называем такие объекты белыми карликами.
Поскольку белые карлики уже не выжимают свет из термоядерных реакций, они постепенно остывают. Через сотню миллионов миллиардов лет такой карлик, наконец, достигнет равновесия с фоновой температурой окружения, и станет абсолютно тёмным.
Нашей Вселенной нет и 14 миллиардов лет, поэтому пока их искать смысла нет. Но пройдёт время, и наше небо станет кладбищем звёздных трупов – чёрных карликов.
Вероятность их существования – почти наверняка, надо только подождать.
Объект Ландау — Торна — Житков
К счастью, до ухода нашего Солнца в отставку остаётся ещё несколько миллиардов лет. И перед тем, как отключить свой двигатель, наша звезда перестанет так сильно притягивать свою атмосферу, и позволит своей талии расшириться, превратившись в красного гиганта.
Пока неясно, попадут ли изжарившиеся останки Земли в границы раздувшейся звезды, или же постепенная потеря Солнцем массы приведёт к тому, что земная орбита будет постоянно расширяться.
Если планете доведётся встретиться с атмосферой, то омывающая её плазма наверняка затормозит её движение, после чего она по спирали быстро упадёт внутрь звезды.
Но что, если бы вместо нашей каменной планетки на орбите находился объект помощнее – к примеру, ещё одна звезда? Могла бы она продержаться подольше, нарезая вокруг своего компаньона-красного гиганта круги наподобие космической золотой рыбки, кружащей в адском аквариуме?
Такова общая идея объекта Ландау — Торна — Житков. Его назвали в честь физиков Льва Ландау, Кипа Торна и Анны Житков. В 1977 году они просчитали, что произойдёт при слиянии красного супергиганта и нейтронной звезды, находящихся в определённых условиях.
По их подсчётам выходило, что нейтронная звезда может дрыгаться внутри красного гиганта лет двести, после чего сольётся с его ядром, сформировав при этом либо более тяжёлую нейтронную звезду, либо, при наличии достаточной массы, сколлапсировав в чёрную дыру.
В 2014 году астрономы решили, что нашли пример такого объекта – звезду HV 2112. Не все исследователи поддерживает такую точку зрения, и считают существование подобных гибридов неподтверждённым.
Вероятность существования: достаточно большая. Цифры сходятся, их нужно только найти.
Бозонные звёзды
Согласно Стандартной Модели в физике, частицы бывают двух типов.
Команду фермионов представляют строительные кирпичики материи, кусочки реальности, не накладывающиеся друг на друга, благодаря чему образуются атомы и растут молекулы.
В команде бозонов присутствует зоопарк частиц, управляющих поведением физических взаимодействий, благодаря которым фермионы держатся друг за дружку или отталкиваются друг от друга, порождая всё, от ядерного распада до спектра света и всей химии целиком.
В отличие от фермионов, у бозонов нет проблем с тем, чтобы находиться в одной точке пространства. Там, где уже есть 20 бозонов, всегда найдётся место ещё для 20.
Теоретически есть одна лазейка, из-за которой поведение бозонов станет менее дружеским. Гипотетический бозон аксион может обладать небольшой массой и отталкиваться от других аксионов, собравшихся в комок.
Достаточно большое количество аксионов вместе создадут сбалансированное облако, которое не будет блокировать свет и излучать собственный. Как и с чёрными дырами, найти такие тёмные бозонные звёзды мы сможем только по их гравитационному влиянию на окружение.
Их существование могло бы помочь объяснить природу тёмной материи. Могло бы.
Вероятность существования: низкая. Пока убедительных свидетельств существования аксионов у нас нет.
Рыхлый шар даркино
Мы уже находимся в начале очередного десятилетия XXI века, а до сих пор понятия не имеем, что это за такое странное явление – тёмная материя.
Состоит ли она из медленно движущихся частиц? Взаимодействуют ли они сами с собой? Концентрируется ли она в чёрные дыры, или больше похожа на туман?
Высказав достаточно широкие предположения о её природе – допустим, это частицы малой массы, притягивающиеся друг к другу, по размеру гораздо меньше электрона – мы сможем предположить, что достаточно большое количество этого вещества может стечься к центру галактики и сформировать гигантский шар.
Из-за их крохотной массы этот шар будет окружать туманное гало из частиц тёмной материи, медленно движущихся к центру. Перед тем, как они сколлапсируют в чёрную дыру, их общая масса будет сравнимой с несколькими миллионами солнц.
Очень много допущений, и всё же они могут объяснить, почему объекты близ хаотичного центра Млечного Пути двигаются не совсем так, как если бы они вращались вокруг более компактной массы.
Гравитационное притяжение этого рыхлого шара из фермионов, которым дали название «даркино», сможет стянуть к себе достаточно массы для того, чтобы объяснить орбиты этих объектов.
Вероятность существования: довольно низкая. Сначала нужно понять, что собой представляет тёмная материя.
Антизвёзды
Для появления такой вселенной, как наша, требуется реализация впечатляющей по объёму акции «два по цене одного». На каждую частицу, появляющуюся из небытия в бурлящем океане квантовой пены, должна появиться частица из антиматерии с противоположным зарядом.
Однако встретившись, эти частицы вновь исчезнут, оставив после себя лишь облачко излучения.
Судя по тому, сколько материи нас окружает, 13,8 миллиарда лет назад очень много материи почему-то не уничтожилось. Либо по какой-то причине большое количество антиматерии не появилось, либо она где-то спряталась или исчезла до того, как успела взаимно уничтожиться с полной вещества Вселенной.
Это одна из загадок, над которой усиленно бьются физики.
Забавно, однако, что если где-то в ночном небе будет висеть звезда, состоящая из пропавшей антиматерии, со стороны она будет выглядеть как любой другой ослепительный газовый шар. Единственным намёком на её природу будут характерные вспышки гамма-излучения, возникающие когда её атомы антиводорода аннигилируют с редкими клочками материи, врезающимися в неё.
В начале этого года астрономы опубликовали результаты наблюдения, искавшего подобные характерные вспышки. Убрав всё лишнее, учёные остановились на списке из 14 кандидатов в антизвёзды.
Это не означает, что в нашем Млечном Пути реально есть больше десятка звёзд, состоящих из антиматерии. Они всё равно могут оказаться известными источниками гамма-излучения типа пульсаров или чёрных дыр. Но если антизвёзды существуют, то такое гамма-мерцание как раз будет характерным для них.
Вероятность существования: чрезвычайно низкая. Однако мог бы получиться хороший эпизод сериала «Звёздный путь».
Слияние черных дыр оказалось столкновением бозонных звезд. К чему это приведет?
Исследование международной группы ученых под руководством Галицкого института физики высоких энергий (IGFAE) и Университета Авейру показало, что самое тяжелое из когда-либо наблюдавшихся столкновений с черной дырой, вызванное гравитационной волной GW190521, на самом деле может быть чем-то еще более загадочным — слиянием двух бозонных звезд. Рассказываем, что такое бозонные звезды и что значит их столкновение.
Читайте «Хайтек» в
Что такое бозонная звезда?
Бозонные звезды могли сформироваться в результате гравитационного коллапса на начальных стадиях развития Вселенной после Большого взрыва. Сверхмассивная бозонная звезда может, по крайней мере теоретически, находиться в центре галактики, и это может объяснить многие наблюдаемые свойства активных ядер галактик. Бозонные звезды также рассматриваются в качестве возможных составляющих темной материи.
Ранее ученые не находили никаких веских оснований предполагать, что подобные звезды существуют, а единственным известным стабильным бозоном является фотон — безмассовая частица, всегда перемещающаяся со скоростью света. Исследователи предполагали, что двойные бозонные звезды, возможно, могут быть обнаружены по испускаемому ими гравитационному излучению.
Бозоны, фермионы, фотоны
Бозонные звезды состоят из бозонов. Но что такое бозоны?
Системы из двух и более одинаковых бозонов описываются четными относительно перестановок частиц волновыми функциями.
Фермион — частица или квазичастица с полуцелым значением спина. Все частицы можно разделить на две группы в зависимости от значения их спина: частицы с целым спином относятся к бозонам, с полуцелым — к фермионам.
Ранее ученые не находили никаких веских оснований предполагать, что подобные звезды существуют, а единственным известным стабильным бозоном является фотон — безмассовая частица, всегда перемещающаяся со скоростью света. Предполагалось, что двойные бозонные звезды, возможно, могут быть обнаружены по испускаемому ими гравитационному излучению.
До недавнего момента.
Что выяснили ученые?
В сентябре 2020 года коллаборация LIGO и Virgo объявила о фиксации гравитационно-волнового сигнала GW190521. Он соответствовал столкновению двух черных дыр, масса которых в 85 и 66 раз превышает массу Солнца. Благодаря этому событию образовалась черная дыра с массой 142 Солнца. Ученые предположили, что на самом деле это были бозонные звезды, состоящие из сверхлегких бозонов. Кстати, их масса в миллиарды раз меньше массы электронов. Неограниченное число бозонов способно занимать одно и то же квантовое состояние. Это и отличает их от фермионов, на которых распространяется принцип запрета Паули.
Ранее, с 2015 года детекторы LIGO и Virgo обнаружили и интерпретировали около 50 сигналов гравитационных волн. Все они, как считается, возникли в результате слияний черных дыр и нейтронных звезд, что позволило физикам углубить знания об этих объектах.
Бозонные звезды почти такие же компактные, как черные дыры, но, в отличие от них, они не имеют горизонта событий. При столкновении эти экзотические объекты испускают гравитационные волны. Именно в результате их слияния образуется большая бозонная звезда. Со временем она может стать нестабильным объектом и попросту схлопнуться в черную дыру.
Гравитационные волны — это рябь в ткани пространства-времени, движущаяся со скоростью света. Их источниками являются самые жестокие событий во Вселенной.
Такая необычная масса участников столкновения стала большой проблемой. Причина проста — согласно общепринятой модели звездной эволюции, черная дыра с массой в 85 солнечных не могла образоваться в результате коллапса звезды. Это породило ряд сомнений в верности интерпретации источника GW190521.
В итоге, ученые предложили альтернативное объяснение происхождения сигнала GW190521, сообщает «Ин-Спейс». Физики предположили, что произошло столкновение двух экзотических объектов, известных как бозонные звезды. В ходе своего анализа им также удалось оценить массу новой частицы, составляющей эти объекты — сверхлегкого бозона с массой в миллиарды раз меньше массы электрона.
К чему приведет новое открытие?
Источником гравитационных волн, пойманных в 2019 году, возможно, являлись две столкнувшиеся бозонные звезды, а не пара массивных черных дыр, заявили физики в исследовании, представленном в журнале Physical Review Letters. В отличие от обычных звезд, бозонные состоят из сверхлегких бозонов. Кстати, они — одни из наиболее привлекательных кандидатов в темную материю. Открытие продвинет исследования в поисках таинственного вещества вперед. Если выводы ученых подтвердятся, то это событие станет первым доказательством существования загадочных гипотетических объектов, которые являются кандидатами в невидимую темную материю, составляющую 27% массы Вселенной.
Напомним, темная материя в астрономии и космологии, а также в теоретической физике — форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. Составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии.
Команда обнаружила, что даже несмотря на то, что анализ имеет тенденцию поддерживать гипотезу слияния черных дыр, данные на самом деле предпочитают слияние бозонных звезд, хотя и неубедительно. Профессор Хосе А. Фонт из Университета Валенсии заявил: «Наши результаты показывают, что эти два сценария почти неразличимы с учетом данных. И все же гипотеза экзотической бозонной звезды подходит лучше. Это очень интересно, поскольку модель бозон-звезды на данный момент очень ограничена и подлежит значительным улучшениям. Более развитая модель может привести к еще большему доказательству этого сценария, а также позволит изучить предыдущие наблюдения гравитационных волн в предположении слияния бозонов и звезд».
Электронвольт — внесистемная единица энергии, используемая в атомной и ядерной физике, в физике элементарных частиц и в близких и родственных областях науки. В Российской Федерации электронвольт допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «физика».
Квазичастица — понятие в квантовой механике, введение которого позволяет существенно упростить описание сложных квантовых систем со взаимодействием, таких как твёрдые тела и квантовые жидкости.
Постоянная Дирака, или постоянная Планка — Дирака, — иногда используемое название для приведённой (редуцированной) постоянной Планка — коэффициента, связывающего угловую частоту фотона (или другого кванта) с его энергией. Обычно постоянную Дирака называют рационализированной или приведённой постоянной Планка.
Квантовое состояние — любое возможное состояние, в котором может находиться квантовая система. Чистое квантовое состояние может быть описано:
Эти описания математически эквивалентны.
Кварк — фундаментальная частица в Стандартной модели, обладающая электрическим зарядом, кратным e/3, и не наблюдаемая в свободном состоянии, но входящая в состав адронов (сильно взаимодействующих частиц, таких как протоны и нейтроны). Кварки являются бесструктурными, точечными частицами; это проверено вплоть до масштаба примерно 10 −16 см, что примерно в тысячу раз меньше размера протона.
Протон — одна из трёх (вместе с нейтроном и электроном) элементарных частиц, из которых построено обычное вещество. Протоны входят в состав атомных ядер; порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева равен количеству протонов в его ядре.
Нейтрон (от лат. neuter — ни тот, ни другой) — тяжёлая элементарная частица, не имеющая электрического заряда. Нейтрон является фермионом и принадлежит к классу барионов. Нейтроны и протоны являются двумя главными компонентами атомных ядер ; общее название для протонов и нейтронов — нуклоны.
Лептоны — фундаментальные частицы с полуцелым спином, не участвующие в сильном взаимодействии. Наряду с кварками и калибровочными бозонами лептоны составляют неотъемлемую часть Стандартной модели.
Дырка — квазичастица, носитель положительного заряда, равного элементарному заряду, в полупроводниках. Представление о квазичастице с положительным зарядом и положительной эффективной массой есть не что иное, как терминологическая замена представлению о реальной частице с отрицательным зарядом и отрицательной эффективной массой.
Топ гипотетических звезд и объектов во Вселенной (часть 2)
Понятие белой дыры было теоретически обосновано учеными, которые изучают черные дыры. Работая со сложными математическими моделями, описывающими черные дыры, астрономы обнаружили, что при наличии сингулярности в центре черной дыры, не имеющей массы, или при отсутствии массы внутри горизонта событий может образоваться белая дыра.
Модели говорят, что если бы белые дыры действительно существовали, то их поведение было бы полностью противоположно черным. То есть вместо поглощения абсолютно всей материи, их окружающей, они бы «выплевывали» ее во Вселенную. Однако те же модели говорят, что белые дыры могут существовать только в том случае, если внутри их горизонта событий нет никакой материи. В противном случае даже один атом материи, вошедший внутрь горизонта событий белой дыры, будет способен вызывать ее коллапс и полное исчезновение. То есть если белые дыры когда-то и существовали в начале бытия нашей Вселенной, то их жизненный цикл был бы очень коротким, так как Вселенная заполнена материей.
Черная звезда — это переходная гипотетическая стадия между коллапсирующей звездой и сингулярностью, присущей черным дырам. Иными словами это нечто среднее между звездой и черной дырой, но без горизонта событий.
Сама черная звезда должна испускать излучение Хокинга и тепловое планковское излучение. Ее недра будут представлять так называемое пограничное состояние пространства-времени, а температура будет возрастать по направлению от поверхности к центру.
Плоские звезды – это гипотетическое состояние оболочечных звезд типа Веги или Ахернара.
Газовый диск, окpужающий звезду в районе экватора, который появляется из-за очень быстрого вращения, делает ее визуально шире, формируя, так называемую «оболочку».
Например, у Ахернара эта «оболочка» имеет вполне обозначенные границы, однако теоретически вращение может быть настолько быстрым, что газы с поверхности звезды смогут вытянуть ее в диск с сильно сплюснутыми полюсами. Такую гипотетическую звезду условно назвали плоской.
Звезды темной энергии
Звездa темнoй энеpгии — это гипотетический объект, который имеет некоторые качества черной дыры.
Теория сyществования звезд темной энергии была предложена физиком Джорджем Чаплином. Согласно ей, независимо от того, что попадает внутрь внешней области звезды, называемой «горизонтом событий», превращается в энергию вакуума или темную энергию. Пространство внутри этой области будет иметь ненулевую космологическую постоянную, что заставит попавшее вещество оказывать сопротивление гравитации, избегая сингулярности.
Простым языком, это обычные черные дыры, которые притягивают вещество, но после его прохождения до определенного предела, звезда уже ведет себя обратным образом, отталкивая его.
Железные звезды — гипотетический вид звезд, которые могут возникнуть во Вселенной в будущем минимум через 10 в степени 1500 лет. Образования такой звезды должно происходить за счёт холодного нуклеосинтеза, идущего путем квантового туннелирования, в результате которого лёгкие ядра превращаются в ядро наиболее стабильного из всех ядер изотопа железа 56Fe.
Теоретическое существования подобных звезд обосновывалось физиками в 60-70-года прошлого века, тогда считалось, что Вселенная не имеет возраста, поэтому существование подобных звезд было вполне вероятным. На данный момент эту теорию, если не считать устаревшей и утратившей свою актуальность, то подтверждение ее стоит отложить на сверхдалекое будущее.
Сверхновые наполняют Вселенную металлическими элементами, которые потом участвуют в образовании новых звезд и планет. По мере взросления Вселенной взрывается больше и больше сверхновых, а это увеличивает и общее металлическое содержание Вселенной.
Магнитосферические вечно коллапсирующие объекты
С черными дырами связано достаточно много непонятных явлений и парадоксов. Теоретики предполагают на этот счет существование различных звездообразных объектов. К примеру, в 2003 году астрофизики предположили, что черные дыры на самом деле не являются сингулярностями, как принято считать, а являются экзотическим типом звезд, которые были названы «магнитосферическими вечно коллапсирующими объектами». Подобный объект якобы должен разрешить парадокс, при котором материя коллапсирующей черной дыры в конце концов начинает двигаться быстрее скорости света.
Изначально магнитосферический вечно коллапсирующий объект образуется, как обычная черная дыра — под воздействием гравитации материя начинает «схлопываться» внутрь звезды. Но энергия, возникающая при столкновении частиц, создает субатомное внешнее давление, которое противостоит давлению, вызванному синтезом в ядре звезды. Это позволяет подобному объекту оставаться относительно стабильным. Он никогда не достигнет горизонта событий и никогда полностью не разрушится.
Все чaстицы, наxoдящиеся во Вселенной, с точки зpения квантовой физики, делятся на 2 типа: бозоны и фермионы. Все основные элементарные частицы относятся к фермионам — частицам с полyцелым значением спина. Такие частицы подчиняются законам статистики Ферми — Дирака: в одном квантовом состоянии может находиться не более одной частицы. Бозоны имеют целое значение спина, и подчиняются законам статистики Бозе — Эйнштейна, допуская, что в одном квантовом состоянии могут находиться бесконечно много одинаковых частиц. К бозонам относят такие частицы, как фотоны, глюоны, Z-бозоны, бозоны Хиггса и другие.
Бозонные звезды — гипотетический тип звезд, состоящих не из фермионов, а из стабильных бозонов, обладающих некоторой массой. Представим частицу с какой-либо минимальной, почти не существующей массой. Но, если эта частица — бозон, то в одной точке пространства их может быть бесконечно много. Тогда эта точка пространства будет обладать огромной гравитацией. Единственным известным стабильным бозоном является фотон, но он совершенно не обладает массой, и поэтому в роли кандидата элемента бозонной звезды он не подходит. Бозонные звезды теоретически могли сформироваться в молодой Вселенной в результате гравитационного коллапса. Возможно, именно такая звезда находится в центре нашей галактики и обладает огромной массой. Также бозонные звёзды могут быть объектами, составляющими тёмную материю Вселенной.
На этом мы заканчивается вторую часть нашего рассказа о гипотетических звездах во Вселенной. Нас ждет еще третья часть, где также нами собраны удивительные звезды и объекты, существование которых предполагается учеными.
Исследователи космоса
10.4K постов 39.3K подписчиков
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂
какая кошмарная дикция у диктора в видео
Современное понятие черной дыры несовместимо с основными принципами квантовой механики. Например, согласно законам квантовой физики, информация не может исчезнуть, но с другой стороны все, что попадает в черную дыру, не может покинуть ее. Черные дыры нарушают законы сохранения квантовых чисел
Цефеиды: переменные звёзды сверхгиганты – астрофизик Анатолий Засов
Чем цефеиды отличаются от других звёзд? Почему звёзды-сверхгиганты с массой более 10 Солнц так редки во Вселенной? Какими бывают переменные звёзды-цефеиды? Как они были обнаружены? Рассказывает Анатолий Засов, астрофизик, доктор физико-математических наук, профессор физического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова рассказывает, какие бывают звёзды, как они рождаются и умирают и о многом другом.
Жизненный цикл нашего Солнца
Здравствуйте, заглянувшие на огонёк! С Вами рубрика «Пикабу: Прекрасный и Познавательный«. Кто-то оценит прекрасный рисунок художницы feefal, а самые любознательные прочитают описание изображенного, кое я посчитал нужным показать вам, поскольку немного сведущ в астрономии и астрофизике.
«Горение» гелия очень чувствительно к температуре и даже небольшие колебания температуры приводят к заметному увеличению скорости реакции (повышение температуры на 2% увеличивает скорость реакции вдвое), что делает звезду крайне нестабильной. От увеличения скорости реакции увеличивается температура, верхние слои газа расширяются, температура падает, скорость реакции сильно замедляется и так до нового витка, что приводит к сильным пульсациям, уносящим в межзвёздное пространство материал звезды. Звезда «лысеет«.
Черный карлик ещё долго будет поддерживать небольшую температуру за счёт гравитационного захвата тёмной материи из галактического гало, но как только аннигиляция тёмной материи завершится (а это займёт около 10^25 лет), он остынет окончательно. Но даже после этого он продолжит своё существование и его дальнейшая судьба зависит от того, стабилен протон или нет:
а) если протон нестабилен, то черные карлики полностью испарятся за счёт распада протона через 10^49 лет;