Sciencemag.cz
Doporučujeme
V nitru neutronových hvězd se může vyskytovat leccos, možná ani neutrony za uvedených podmínek nejsou stabilní.
Viz také: Skrývají neutronové hvězdy kvarkovou hmotu?
Stále ale mluvíme o neutronové hvězdě a tyto podivnosti by se týkaly jen jádra. Nicméně podle jiné teorie by mohly existovat i přímo kvarkové hvězdy, kdy proces přeměny neutronů zasáhne celý objekt.
Takto přeměněné neutronové hvězdy by byly oproti těm známým mnohem menší – při stejné hmotnosti stlačenější. Vznikaly by zřejmě na těsném pomezí normální neutronové hvězdy a černé díry.
Neutrony (i protony) se skládají z kvarků nahoru a dolů, jiné kvarky na Zemi můžeme potkat leda tak v urychlovačích. Rozpadem neutronů by však vznikla – alespoň podle jednoho modelu – nikoliv jen směs těchto dvou typů kvarků, ale ty by se dále částečně přeměnily i na podivný kvark. Z trojice kvarků nahoru, dolů a podivného by se pak mohl tvořit i nový typ nukleonu, tzv. strangelet. Strangelety, velmi husté a pevné částice by fungovaly tak, že by „autokatalyticky“ přeměňovaly protony a neutrony (a v zásadě jakoukoliv jinou běžnou hmotu) na sebe sama, takže jakmile by proces jednou odstartoval, mohla by se hvězda přeměnit jako celek. Někdy se strangelety považují rovnou za formu hmoty až apokalyptickou pro zbytek vesmíru.
Nicméně – takhle to podle všeho nefunguje, protože podivný kvark by se mohl tu a tam v neutronové hvězdě objevit prostě náhodnými fluktuacemi. Jak se tedy zdá, strangelety, pokud vůbec vznikají, samy nejsou stabilní, alespoň ne za tlaků do hodnot běžných neutronových hvězd. Obávat se jich asi netřeba, ani v pozemských urychlovačích. Zbývá ovšem otázka, zda přece jen někde nevidíme kvarkové hvězdy, objekty „mezi neutronovou hvězdou a černou dírou“. Nová studie našla několik kandidátů mezi tzv. podivnými trpaslíky. Takové hvězdy mají hmotnost mají podobnou bílým trpaslíkům, ale jsou mnohem menší.
Autoři nové studie pátrali v Montrealské databázi bílých trpaslíků. Ta obsahuje údaje o asi 50 000 objektech, z toho u 40 000 uvádí hmotnost i velikost gravitace na povrchu (ta se měří jako gravitační rudý posuv). Z toho se pak dá spočítat poloměr. Mezi poloměrem a hmotností spořádaných bílých trpaslíků by měl platit určitý vztah, 8 objektů se v tomto ohledu ale vymykalo. Byly mnohem menší – a právě tito podivní trpaslíci jsou kandidáty na kvarkové hvězdy, i když zdaleka nejde o žádný důkaz.
Abudushataer Kuerban, et al. “Searching for Strange Quark Matter Objects Among White Dwarfs.” arXiv preprint arXiv:2012.05748 (2020).
Zdroj: Universe Today
Poznámka PH: Kvarkové hvězdy nejspíš mohou mít hmotnost podobnou bílým trpaslíkům – vznikly z větších hvězd, ale zmenšily se výbuchem supernovy. Nicméně horní hmotnost bílého trpaslíka je přibližně stejná jako dolní hmotnost neutronové hvězdy – asi 1,4 hmotnosti Slunce. To úplně nekoresponduje s tím, že by kvarkové hvězdy byly něčím mezi neutronovou hvězdou a černou dírou. Zde je hranice cca 2,6 hmotnosti Slunce.
Viz také: Největší neutronová hvězda? Nebo nejmenší černá díra?
Neutronová hvězda vs. kvarková hvězda. Credit: CXC/M. Weiss
