Войти
Экзотическая звезда - это гипотетическая компактная звезда, состоящая не из электроны, протоны, нейтроны или мюоны и уравновешиваются гравитационным коллапсом с помощью давления вырождения или другие квантовые свойства. Экзотические звезды включают кварковые звезды (состоящие из кварков ) и, возможно, странные звезды (состоящие из странной кварковой материи, конденсата из up, вниз и странных кварков ), а также спекулятивных преоновых звезд (состоящих из преонов, которые являются гипотетическими частицами и «строительными блоками» кварков, если кварки должны быть разложимы на составляющие субчастицы). Из различных предложенных типов экзотических звезд наиболее хорошо изученной и понятной является кварковая звезда.
Экзотические звезды в значительной степени теоретические - отчасти потому, что трудно детально проверить, как такие формы материи могут вести себя, а отчасти потому что до появления новой технологии гравитационно-волновой астрономии не существовало удовлетворительных средств обнаружения космических объектов, которые не излучают электромагнитным путем или через известные частицы. Таким образом, пока невозможно проверить новые космические объекты этой природы, отличив их от известных объектов. Кандидаты в такие объекты иногда выявляются на основе косвенных свидетельств, полученных из наблюдаемых свойств.
A кварковая звезда - это гипотетический объект, который возникает в результате разложения нейтронов на их составляющие до и вниз кварков под действием гравитационного давления. Ожидается, что она будет меньше и плотнее, чем нейтронная звезда, и может выживать в этом новом состоянии бесконечно долго, если не добавляется дополнительная масса. Фактически, это очень большой нуклон. Кварковые звезды, содержащие странную материю, называются странными звездами .
. На основании наблюдений, опубликованных рентгеновской обсерваторией Чандра 10 апреля 2002 г., два объекта, обозначенные RX J1856.5-3754 и 3C58 были предложены в качестве кандидатов в кварковые звезды. Первые оказались намного меньше, а вторые - намного холоднее, чем ожидалось для нейтронной звезды, что позволяет предположить, что они состоят из материала более плотного, чем нейтроний. Однако эти наблюдения были встречены скептицизмом исследователей, которые заявили, что результаты не были окончательными. После дальнейшего анализа RX J1856.5-3754 был исключен из списка кандидатов в кварковые звезды.
электрослабая звезда - теоретический тип экзотических звезд. в котором гравитационный коллапс звезды предотвращается радиационным давлением, возникающим в результате электрослабого горения ; то есть энергия, выделяющаяся при преобразовании кварков в лептоны посредством электрослабой силы. Этот процесс происходит в объеме в ядре звезды размером примерно с яблоко и содержащем около двух масс Земли.
Теоретически стадия жизни звезды, на которой образуется электрослабая звезда, возникают после коллапса сверхновой. Электрослабые звезды более плотные, чем кварковые, и могут образовываться, когда кварк давление вырождения больше не может противостоять гравитационному притяжению, но все еще может выдерживать давление излучения электрослабого горения. Эта фаза жизни звезды может длиться более 10 миллионов лет.
A преонная звезда - это предлагаемый тип компактной звезды, состоящей из преонов, группы гипотетические субатомные частицы. Можно было бы ожидать, что преонные звезды будут иметь огромные плотности, превышающие 10 кг / м 2. Они могут иметь большую плотность, чем кварковые звезды и нейтронные звезды, хотя они будут меньше, но тяжелее белых карликов и нейтронных звезд. Преонные звезды могли образоваться в результате взрывов сверхновых или Большого взрыва. Такие объекты в принципе могут быть обнаружены посредством гравитационного линзирования гамма-лучей. Звезды Преона - потенциальные кандидаты в темную материю. Однако текущие наблюдения на ускорителях частиц говорят против существования преонов или, по крайней мере, не ставят их исследование в приоритет, поскольку единственный детектор частиц в настоящее время может исследовать очень высокие энергии (Большой адронный коллайдер ) не разработан специально для этого, и его программа исследований направлена на другие области, такие как изучение бозона Хиггса, кварк-глюонной плазмы и данных, связанных с физикой. за пределами Стандартной модели.
В общей теории относительности, если звезда коллапсирует до размера, меньшего, чем ее радиус Шварцшильда, на этом радиусе будет существовать горизонт событий, и звезда станет черная дыра. Таким образом, размер преонной звезды может варьироваться от примерно 1 метра с абсолютной массой в 100 Земель до размера горошины с массой, примерно равной массе Луны.
A бозонной звезды. - это гипотетический астрономический объект, образованный из частиц, называемых бозонами (обычные звезды образованы в основном из протонов, которые являются фермионами, но также состоят из ядер гелия-4, которые являются бозонами ). Для существования такого типа звезд должен существовать стабильный тип бозона с самоотталкивающим взаимодействием; одной из возможных частиц-кандидатов является все еще гипотетический «аксион» (который также является кандидатом на еще не обнаруженные частицы «небарионной темной материи», которые, по-видимому, составляют примерно 25% массы Вселенной). Предполагается, что в отличие от обычных звезд (которые излучают излучение из-за гравитационного давления и ядерного синтеза), бозонные звезды будут прозрачными и невидимыми. Огромная гравитация компактной бозонной звезды искривляла бы свет вокруг объекта, создавая пустую область, напоминающую тень горизонта событий черной дыры. Подобно черной дыре, бозонная звезда будет поглощать обычную материю из своего окружения, но прозрачность означает, что это вещество (которое, вероятно, будет нагреваться и испускать излучение) будет видно в ее центре. Моделирование также предполагает, что вращающиеся бозонные звезды будут иметь форму пончика, поскольку центробежные силы придают такую форму бозонной материи.
По состоянию на 2018 год нет значительных доказательств существования таких звезд. Однако может стать возможным их обнаружение по гравитационному излучению, испускаемому парой вращающихся на одной орбите бозонной звезды.
Бозонные звезды могли образоваться в результате гравитационного коллапса во время первичных стадий Большого взрыва. По крайней мере теоретически, сверхмассивная бозонная звезда может существовать в ядре галактики, что может объяснить многие из наблюдаемых свойств активных ядер галактик.
Бозонные звезды также были предложены в качестве кандидатов темной материи объектов, и была выдвинута гипотеза, что гало темной материи, окружающее большинство галактик, можно рассматривать как огромные «бозонные звезды».
Компактные бозонные звезды и Бозонные оболочки часто изучаются с использованием таких полей, как массивные (или безмассовые) комплексные скалярные поля, калибровочное поле U (1) и гравитация с коническим потенциалом. Наличие положительной или отрицательной космологической постоянной в теории облегчает изучение этих объектов в де Ситтере и пространствах анти-де Ситтера.
Браатен, Мохапатра и Чжан теоретизировали, что новый может существовать тип плотной аксионной звезды, в которой гравитация уравновешивается среднеполевым давлением аксионного конденсата Бозе-Эйнштейна. Возможность существования плотных аксионных звезд была поставлена под сомнение в других работах, которые не подтверждают это утверждение
В петлевой квантовой гравитации звезда Планка является теоретически возможный астрономический объект, который создается, когда плотность энергии коллапсирующей звезды достигает планковской плотности энергии. В этих условиях, если предположить, что гравитация и пространство-время квантованы, возникает «сила» отталкивания, полученная из принципа неопределенности Гейзенберга.. Другими словами, если квантовать гравитацию и пространство-время, накопление массы-энергии внутри звезды Планка не может коллапсировать сверх этого предела, потому что это нарушило бы принцип неопределенности для самого пространства-времени.
