Εξωτικό αστέρι αποτελείται εξ' ολοκλήρου από κουάρκ

Από τη σελίδα NewScientist, 10 Απριλίου 2002

Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό παρατηρητήριο Chandra των ακτίνων X, έχουν βρεί απροσδόκητα ένα εξωτικό αστέρι φιαγμένο εξ ολοκλήρου από παράξενο (strange) κουάρκ.

Οι αστρονόμοι συνάντησαν το παράξενο εύρημα εξετάζοντας τα συντρίμια πρόσφατων σουπερνοβών - που είναι τεράστιες, τιτανικές θα λέγαμε, εκρήξεις που συμβαίνουν όποτε τελειώνουν στα αστέρια τα πυρηνικά καύσιμα τους. Σε ένα σουπερνόβα, ο πυρήνας ενός αστεριού μπορεί να καταρρεύσει τόσο γρήγορα που οι ατομικοί πυρήνες τους συμπιέζονται κάνοντας μια "υγρή σούπα" από νετρόνια. Αυτή η διαδικασία συμπιέζει το υλικό τόσο πολύ, σαν να συμπιεστεί ο ήλιος μας, σε έκταση μιας μικρής πόλης.

Τώρα ο Jeremy Drake και συνάδελφοι του στο Smithsonian Κέντρο για την Αστροφυσική στο Χάρβαρντ στο Καίμπριτζ, της Μασαχουσέτης, λέει ότι το κοντινό αστέρι RX J1856 έχει μήκος μόλις 11 χιλιόμετραι, πάρα πολύ μικρό για να είναι ένα αστέρι νετρονίων.

Το αστέρι 3C58 που ανακαλύφθηκε από τους Πανεπιστημιακούς αστρονόμους του Κολούμπια θεωρείται επίσης ότι περιέχει κουάρκΤο αστέρι 3C58 που ανακαλύφθηκε από τους Πανεπιστημιακούς αστρονόμους του Κολούμπια,  θεωρείται επίσης ότι περιέχει κουάρκ.

Θεωρείται ότι στο σουπέρνοβα του 1983, που έχει δημιουργήσει το αστέρι RX J1856,   αναγκάστηκαν τα νετρόνια να διαλυθούν στα κουάρκ από τα οποία αποτελούνται, δημιουργώντας έτσι ένα υπέρπυκνο αστέρι από  κουάρκ. Βέβαια δεν είναι τόσο πυκνό όσο μια μαύρη τρύπα, αλλά το πιό πυκνό απ' όλα όσα έχουν μέχρι τώρα βρεθεί.

"Αυτή είναι μια καταπληκτική ανακάλυψη με θεμελιώδη σημασία," λέει ο Norman Glendenning, ένας θεωρητικός των αστεριών νετρονίων στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence στο Μπέρκλεϋ.



Πολύ καυτό, πολύ μικροσκοπικό

Ο Drake και οι συνάδελφοι του μέτρησαν το μέγεθος του αστεριού μέσω της εικόνας του στο οπτικό μέρος του φάσματος χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. "Είναι ένα εξαιρετικά εξασθενημένο μπλε αστέρι," λέει Drake.

Αλλά το φάσμα των ακτίνων-X του αστεριού, αποκαλύπτει μια θερμοκρασία 700.000 βαθμούς, 100 φορές θερμότερο από τον ήλιο μας. Ένα τέτοιο σώμα τόσο θερμό, που είναι εξασθενημένο στο ορατό φως, μπορεί να είναι ένα πολύ, πολύ μικρό σώμα, λέει ο Drake.

Αλλά δεν πείθονται όλοι από τους ισχυρισμούς της ομάδας. Ο Mike Turner, ένας αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σικάγου, στο Ιλλινόις, λέει ότι είναι δυνατό η ομάδα να έχει την εικόνα μόνο μια δυναμικής ζώνης στην επιφάνεια ενός μεγαλύτερου αστεριού νετρονίων. "Πολύ λίγοι άνθρωποι θα πειστούν ότι αυτό το εύρημα είναι μια περίπτωση αστεριού ενδεδυμένο με σίδηρο," λέει αυτός.

Αλλά ο Turner λέει ότι έχει ενθαρρυνθεί από μια παρόμοια ανακάλυψη από τον  David Helfand στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια στην πόλη της Νέας Υόρκης. Υποστηρίζουν ότι έχουν βρεί ένα άλλο αστέρι που περιέχει αυτή την εξωτική ύλη, χρησιμοποιώντας τα στοιχεία του Chandra, αν και το αστέρι τους είναι πιθανώς πάρα πολύ μεγάλο για να φτιάχνεται εξ ολοκλήρου από τα κουάρκ.

Κάποιοι επιστήμονες έχουν υποθέσει ότι αν τα παράξενα κουάρκ δεν υπάρχουν, θα μπορούσε όλη η συνηθισμένη ύλη να καταστραφεί, μετατρέποντας τα πρωτόνια και νετρόνια σε γυμνά κουάρκ, πλημμυρίζοντας με αυτά το σύμπαν σαν ένα κοσμικό πυροτέχνημα.

Οι φυσικοί σωματιδίων έχουν προσπαθήσει μάταια επί χρόνια να δημιουργήσουν ύλη μόνο με κουάρκ,  συνθλίβοντας σωματίδια μαζί σε υψηλές ενέργειες. Τώρα ο Turner λέει ότι πρέπει να είναι σε θέση να εξακριβώσουν την ακριβή μάζα των παράξενων κουάρκ μέσω της μελέτης των αστεριών από κουάρκ. Αυτό συμβαίνει επειδή η θεωρία λέει εάν τα παράξενα κουάρκ είναι πολύ βαριά, τα αστέρια αυτά έχουν μικρότερη πιθανότητα να σχηματισθούν. "Η φύση έχει πραγματοποιήσει ένα πείραμα που δεν μπορούμε να το αναπαραγάγουμε στη Γη," λέει ο Turner.

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Οι φυσικοί φτιάχνουν 'παράξενη' ύλη
Ενα παράξενο 'πλάσμα' από quark
Τι περιλαμβάνει το Καθιερωμένο Μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής;
Η εισαγωγή των κουάρκ σαν θεμελιωδών συστατικών της ύλης
Ενδιαφέρουσες ιστοσελίδες
The science of matter, space and time (Fermilab)
Particle Physics and Astronomy Research Council
Fundamental particles and interactions
Home