「ストレンジ クォーク星」として知られる非常に高密度でエキゾチックな架空の宇宙天体が宇宙に存在する可能性があります。 天体物理学者はクォーク星の存在について議論を続けているが、物理学者のチームは、2019 年に観測された中性子星の合体の残骸が、合体するのに必要な質量を正確に持っていることを発見した。
星が死ぬと、核が収縮し、新しいタイプの天体に変わります。 たとえば、太陽が最終的に消滅すると、高度に圧縮された炭素原子と酸素原子の惑星サイズの球体である白色矮星が後に残ります。 さらに大きな星が超新星と呼ばれる激変爆発で爆発すると、中性子星が後に残ります。 これらの信じられないほど密度の高い天体は、直径が数キロメートルしかありませんが、その質量は太陽の数倍になることがあります。 その名前が示すように、それらはほぼ完全に純粋な中性子で構成されており、実際には数キロメートルの長さの原子核になっています。
中性子星は非常にエキゾチックなため、物理学者はまだ完全には理解していません。 中性子星がその環境とどのように相互作用するかを観察し、表面近くでこの中性子物質に何が起こるかについていくつかの良い推測をすることができますが、それらの核の組成はとらえどころのないままです.
問題は、中性子が完全な素粒子ではないことです。 陽子と結合して原子核を形成しますが、中性子自体はクォークと呼ばれるさらに小さな粒子で構成されています。
種類あるとか、 アロマ、クォーク: アップ、ダウン、トップ、ボトム、奇妙な、魅力。 中性子は つのダウン クォークと つのアップ クォークで構成されます。 あまりにも多くの原子を一緒に平らにすると、それらは中性子の巨大なボールに変わります. では、あまりにも多くの中性子を一緒に絞ると、それらは巨大なクォークの球に変わるのでしょうか?
答えは「たぶん」から「難しい」までさまざまです。 問題は、クォークが一人でいることを本当に好まないことです。 核内のクォークを結合する強い核力は、実際には距離とともに増加します。 つのクォークを引き寄せようとすると、引き戻す力が大きくなります。 最終的に、それらの間の重力エネルギーが非常に大きくなり、分離したクォークとうまく結合する新しいクォークを含む新しい粒子が真空中に出現します。
中性子を構成するアップクォークまたはダウンクォークから巨視的な物体を作成したい場合、その物体は非常に速く、非常に激しく爆発します.
しかし、ストレンジクォークを利用する方法があるかもしれません。 ストレンジ クォーク自体は非常に重く、休ませるとすぐに崩壊して軽いアップ クォークとダウン クォークになります。 しかし、多数のクォークが結合すると、物理学が変化する可能性があります。 物理学者は、ストレンジ クォークがアップ クォークおよびダウン クォークと結合して、 スターレット、安定することができますが、極端な圧力下でのみ.
中性子星を圧縮しすぎると、すべての中性子が星を支える能力を失い、爆発してブラック ホールが形成されます。 しかし、圧力が中性子を溶解して奇妙なクォーク星を形成するのに十分高いが、重力が引き継ぐほど強くない中間段階があるかもしれません.
天文学者は、宇宙で多くの奇妙な星を見つけることを期待していません。これらの天体は、中性子星よりも重く、ブラック ホールよりは軽く、操作の余地はあまりありません。 そして、私たちはストレンジスターの物理を完全には理解していないため、ストレンジスターが存在できる正確な質量さえ知りません.
しかし、天文学者のチームは最近、190425 年に観測された 2019 つの中性子星の合体によって引き起こされた重力波イベントである GW2017 に注目しました。 大量の重力波に加えて、中性子星の合体により、キロノバが形成されます。これは、通常の新星よりも強力ですが、超新星よりも弱い爆発です。 天文学者はこのイベントからの電磁信号を検出できませんでしたが、 年に重力波と放射線の両方を生成する同様のイベントを観測しました。
つの中性子星が合体するとき、それらの質量、スピン、および衝突角度に応じて、イベントの発生にはいくつかのオプションがあります。 理論計算によると、中性子星は互いに破壊したり、ブラック ホールを形成したり、わずかに重い中性子星を作成したりできます。
新しい研究によると、これらの宇宙衝突は、奇妙なクォーク星の形成につながる可能性があります。
チームは、2019 年の合併で残された天体の質量は、太陽質量の 3,11 から 3,54 倍の間であると推定しました。 中性子星の構造に関する私たちの最善の理解に基づくと、これは質量が大きすぎて、爆発してブラック ホールになったはずです。 しかし、これらの奇妙な星の構造モデルによって許容される質量の範囲内にも収まります。
190425 GW2019 が奇妙なクォークを持つ珍しい星の最初の観測であるかどうかを判断するのは時期尚早ですが、今後の観測 (およびより理論的な研究) によって、天文学者はこれらのエキゾチックな生き物の つの位置を特定するのに役立つ可能性があります。
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