Eksoottinen tähti - Exotic star

Wikipediasta, ilmaisesta tietosanakirjasta

Eksoottisia tähden on hypoteettinen kompakti tähti koostuu jotain muuta kuin elektronit , protonit , neutronien tai myonit , ja tasapainottavat vastaan painovoiman romahtaa mukaan degeneraation painetta tai muita kvantti ominaisuuksia. Eksoottisia tähdet kuuluvat kvarkkitähti (koostuu kvarkkien ) ja ehkä outo tähdet (koostuu s-kvarkki aineen , joka on lauhde on ylös , alas ja s-kvarkki ) sekä spekulatiivisen preon tähteä (koostuu preons , jotka ovat hypoteettisia hiukkasia ja "rakennus kvarkkilohkot, jos kvarkit ovat hajoavia komponenttiosapartikkeleiksi). Ehdotetuista erityyppisistä eksoottisista tähdistä parhaiten todistettu ja ymmärretty on kvarkkitähti .

Eksoottiset tähdet ovat suurelta osin teoreettisia - osittain siksi, että on vaikea testata yksityiskohtaisesti, miten aineen tällaiset muodot voivat käyttäytyä, ja osittain siksi, että ennen gravitaatioaaltostronomian uutta tekniikkaa ei ollut olemassa tyydyttäviä keinoja havaita kosmisia esineitä, jotka eivät säteile sähkömagneettisesti tai tunnettujen hiukkasten kautta. Joten ei ole vielä mahdollista tarkistaa tällaisia ​​uusia kosmisia esineitä erottamalla ne tunnetuista esineistä. Tällaisten kohteiden ehdokkaat tunnistetaan toisinaan havaittavissa olevista ominaisuuksista saatujen epäsuorien todisteiden perusteella.

Kvarkkitähdet ja outot tähdet

Kvarkkitähti on oletettu esine, joka johtuu hajoaminen neutronien niissä oleviin ylös ja alas kvarkkien painovoiman paineessa. Sen odotetaan olevan pienempi ja tiheämpi kuin neutronitähti , ja se voi selviytyä tässä uudessa tilassa loputtomiin, jos mitään ylimääräistä massaa ei lisätä. Käytännössä se on erittäin suuri hadroni . Kvarkkitähtiä, jotka sisältävät outoa ainetta, kutsutaan outoiksi tähdiksi .

Chandra X-Ray Observatoryn 10. huhtikuuta 2002 julkaisemien havaintojen perusteella kahta kohdetta, nimeltään RX J1856.5-3754 ja 3C58 , ehdotettiin kvarkkitähtiehdokkaiksi. Ensimmäiset näyttivät olevan paljon pienempiä ja jälkimmäiset paljon kylmempiä kuin neutronitähdelle odotettiin, mikä viittaa siihen, että ne koostuivat neutroniumia tiheämmästä materiaalista . Tutkijat kuitenkin suhtautuivat näihin havaintoihin skeptisesti, joiden mukaan tulokset eivät olleet vakuuttavia. Lisäanalyysin jälkeen RX J1856.5-3754 suljettiin kvarkkitähdehakijoiden luettelosta.

Electroweak-tähdet

Sähköheikon tähden on teoreettinen tyyppi eksoottisia tähti, jossa painovoiman romahtaminen tähden estetään säteily paine johtuva sähköheikon polttaminen ; että on, vapautuneen energian muuntaminen kvarkkien osaksi leptoneiden kautta sähköheikon voima . Tämä prosessi tapahtuu tähden ytimessä suunnilleen omenan kokoisena ja sisältää noin kaksi maapallon massaa.

Tähtielämän vaiheen, joka tuottaa sähköheikon tähden, teorian tulee tapahtua supernovan romahtamisen jälkeen. Sähköheikkotähdet ovat tiheämpiä kuin kvarkkitähdet, ja ne voivat muodostua, kun painovoiman vetovoimaa ei voida enää kestää kvarkin rappeutumispaineella , mutta silti se voidaan kestää sähköheikolla polttavalla säteilypaineella. Tähän elämän vaihe voi kestää yli 10 miljoonaa vuotta.

Preon-tähdet

Preon tähden on ehdotettu tyyppi kompakti tähti tehty preons , ryhmä hypoteettinen atomia pienemmät hiukkaset . Preon-tähtien tiheyden odotetaan olevan valtava , yli 10 23 kg / m 3 . Niillä voi olla suurempi tiheys kuin kvarkkitähdillä ja neutronitähdillä, vaikka ne olisivatkin pienempiä, mutta painavampia kuin valkoiset kääpiöt ja neutronitähdet. Preon tähteä voisi olla peräisin supernova räjähdykset tai Big Bang . Nämä esineet voivat havaita periaatteessa läpi painovoiman linssitoiminnan ja gammasäteitä . Preon-tähdet ovat mahdollisia ehdokkaita pimeälle aineelle . Hiukkaskiihdyttimien nykyiset havainnot puhuvat kuitenkin preonien olemassaoloa vastaan ​​tai ainakaan eivät priorisoi niiden tutkimusta, koska ainoa hiukkasilmaisin, joka tällä hetkellä pystyy tutkimaan erittäin korkeita energioita ( suuri hadronitörmäyslaite ), ei ole suunniteltu erityisesti tätä ja sen tutkimusta Ohjelma on suunnattu muille alueille, kuten Higgsin bosonin , kvark-gluoniplasman ja fysiikkaan liittyvien todisteiden tutkimiseen standardimallin ulkopuolella .

Yleensä suhteellisuusteoria: jos tähti romahtaa kooltaan pienempään kuin sen Schwarzschild-säde , tällä säteellä on tapahtumahorisontti ja tähdestä tulee musta aukko . Preonitähden koko voi siis vaihdella noin 1 metristä absoluuttisen massan ollessa 100 maapalloa herneen kokoon, jonka massa on suunnilleen sama kuin Kuun .

Bosonin tähdet

Bosoni tähden on hypoteettinen taivaankappale muodostettiin kutsuttujen bosonit (tavanomainen tähteä muodostetaan pääasiassa protonia, jotka ovat fermioneja , mutta myös koostua Helium-4 ytimet, jotka ovat bosonit ). Jotta tämän tyyppinen tähti olisi olemassa, on oltava vakaa bosonityyppi, jolla on itsetuhoisa vuorovaikutus; yksi mahdollinen ehdokaspartikkeli on edelleen hypoteettinen "aksioni" (joka on ehdokas myös vielä havaitsemattomille "ei-barioonisille pimeille aineille" , jotka näyttävät muodostavan noin 25% maailmankaikkeuden massasta). Oletetaan, että toisin kuin normaalit tähdet (jotka lähettävät säteilyä painovoiman ja ydinfuusion vuoksi), bosonitähdet olisivat läpinäkyviä ja näkymättömiä. Kompaktin bosonitähden valtava painovoima taivuttaisi valoa kohteen ympärille ja luo tyhjän alueen, joka muistuttaa mustan aukon tapahtumahorisontin varjoa . Bosonitähti absorboi mustan aukon tavoin tavallisen aineen ympäristöstään, mutta läpinäkyvyyden vuoksi aine (joka todennäköisesti lämpenisi ja säteilisi) olisi näkyvissä sen keskellä. Simulaatiot viittaavat siihen, että pyörivät bosonitähdet olisivat donitsin muotoisia, kun keskipakovoimat antaisivat bosoniselle aineelle muodon.

Vuodesta 2018 lähtien ei ole merkittäviä todisteita tällaisten tähtien olemassaolosta. Voi kuitenkin olla mahdollista havaita ne gravitaatiosäteilyllä, jonka pari kiertäviä bosonitähtiparia lähettää.

Bosonin tähdet ovat saattaneet muodostua gravitaatioromahduksen aikana alkuräjähdysvaiheissa. Ainakin teoriassa galaksin ytimessä voisi olla supermassiivinen bosonitähti, mikä voi selittää monia aktiivisten galaktisten ytimien havaittuja ominaisuuksia .

Bosonin tähtiä on myös ehdotettu pimeän aineen ehdokkaiksi , ja on oletettu, että useimpia galakseja ympäröiviä pimeän aineen haloja voidaan pitää valtavina "bosonitähteinä".

Kompakteja bosonitähtiä ja bosonikuoria tutkitaan usein sellaisilla aloilla kuin massiiviset (tai massattomat) kompleksiset skalaarikentät, U (1) -mittauskenttä ja kartiopotentiaalinen painovoima. Positiivisen tai negatiivisen kosmologisen vakion läsnäolo teoriassa helpottaa näiden kohteiden tutkimista de Sitter- ja anti-de Sitter -tiloissa .

Braaten, Mohapatra ja Zhang ovat teorioineet, että voi esiintyä uuden tyyppinen tiheä aksionitähti, jossa painovoima tasapainotetaan aksion Bose-Einstein-lauhteen keskikenttäpaineella. Mahdollisuus tiheiden aksionitähtien olemassaoloon on kyseenalaistettu muilla teoksilla, jotka eivät tue tätä väitettä.

Planckin tähdet

In silmukkakvanttipainovoima , eli Planck tähti on teoreettisesti mahdollista taivaankappale , joka syntyy, kun energiatiheys kokoon menevän tähti saavuttaa Planckin energian tiheys . Näissä olosuhteissa olettaen, että painovoima ja avaruusaika on kvantisoitu , syntyy Heisenbergin epävarmuusperiaatteesta johdettu vastenmielinen "voima" . Toisin sanoen, jos painovoima ja avaruusaika kvantisoidaan, massaenergian kertyminen Planckin tähden sisällä ei voi romahtaa tämän rajan yli muodostaen painovoiman singulaarisuuden, koska se rikkoisi itse aika-ajan epävarmuusperiaatetta.

Katso myös

Viitteet

Ulkoiset linkit