Как-то раз ради интереса я спросила знакомого пятиклассника, который интересовался астрономией: «Какие звёзды ты знаешь?» Он ответил, что звёзды бывают разных цветов – красные, жёлтые, белые, голубые, и из этого списка больше всего мне понравилось следующее: «А ещё есть очень злые звёзды – чёрные дыры, но есть и те, кто не дотянул до роли главного злодея – это нейтронные звезды. Говорят, что они «бешеные» - слишком быстро вертятся, неугомонные, а ещё испускают нехорошие лучи». Забавное определение, неправда ли? Ребёнок не смог, конечно, описать, что за лучи испускает нейтронная звезда, но был в своих рассуждениях близок к истине. Нейтронные звёзды образуются, когда массивные их предшественники, израсходовав весь запас своего ядерного топлива, увеличиваются, сбрасывают внешнюю оболочку, и всё звёздное вещество разливается в космическом пространстве, а «сердце» звезды (её ядро) сжимается гравитационной силой, в результате чего температура возрастает до невероятных отметок, которые сложно даже представить – свыше миллиона градусов! Будь звезда побольше – образуется чёрная дыра, а если её массы недостаточно, то образуется нейтронная звезда. Но как насчёт кварковых звёзд? Впервые мысль о кварковых звёздах посетила в 1965 году украинского физика Дмитрия Дмитриевича Иваненко. С тех пор учёные желают найти доказательство их существования, ведь когда-то и нейтронные звёзды считались фантастическими объектами, а сейчас их известно около 2500. Кварковые звёзды – особая промежуточная стадия между чёрной дырой и нейтронной звездой. Что же это?


Огромные температуры и давление в нейтронных звёздах способствуют тому, что электроны и протоны сливаются в нейтроны, которые, взаимодействуя друг с другом, мешают гравитационному сжатию превратить этот чудо-объект в чёрную дыру. Кварковые звёзды, по мнению учёных, будут состоять из особой кварковой материи, иногда её называют «супом». В кварковой звезде слишком много массы, чтобы удерживать целостность нейтронов, но, опять же, недостаточно, чтобы «переродиться» в чёрную дыру. Атомным ядрам приходится здесь терпеть ещё большее давление, чем в нейтронной звезде – они уже не способны сдерживать всю мощь гравитации, из-за чего и происходит распад на их составные части – кварки, но даже у кварков от таких температур и давления «трещат стенки». Вышеупомянутый «суп» - это кврак-глюонная плазма, которая намного плотнее вещества нейтронной звезды. Что за ингредиенты у этого «супа»?


Протоны и нейтроны состоят из кварков – элементарных заряженных частиц, причём, кварки бывают двух видов – верхние и нижние. Если звезда будет состоять только из верхних и нижних кварков, то такая звезда и будет являться кварковой. Электрические поля на поверхностях кварковых звёзд настолько сильные, что они по своей силе могут тягаться даже с гравитацией.


Кварковые звёзды – это пока только гипотеза, обнаружить их очень сложно, так как со стороны они могут выглядеть как нейтронная звезда. Учёные полагают, что нейтронная звезда будет остывать намного медленнее, чем кварковая. Таким образом, обнаружить этот интересный объект поможет анализ её температуры.

Другой способ обнаружения кварковых звёзд – оценить мощность взрыва сверхновой, он будет одним из самых мощных всплесков энергии во Вселенной.

Трудность поиска кварковой звезды заключается и в том, что они ещё меньше нейтронных. Так, если диаметр нейтронной звезды составляет примерно 20-40 км, то кварковая и того меньше – всего около 15 км. Учёные могут лишь предполагать, что наблюдают кварковую звезду согласно двум вышеперечисленным способам. Например, подозрительный объект – 3С 58 – это остаток сверхновой, находящийся в созвездии Кассиопея в 10 000 световых лет от нас. Принадлежит эта гипотетическая кварковая звезда к нашей галактике. Странность 3С 58 в том, что она уж слишком быстро остывает для нейтронной звезды. Возможно, это связано с тем, что экстремальные условия внутри неё создают мощные нейтронные потоки, забирающие энергию снаружи.


Скорее всего, жизнь кварковых звёзд из-за быстрой потери температуры очень коротка, однако может ли уменьшение температуры дать этому объекту «второе дыхание» - не произойдет ли с уменьшением температуры и уменьшение давления? Сможет ли в таком случае кварковая материя перейти обратно в нейтронную? Пока вопрос остаётся открытым.Источник: "Астрономия с Ауриэль"