Astronomové předpovídají novou třídu 'elektroslabé' hvězdy

Když malé hvězdy zemřou, zhroutí se a vytvoří neutronové hvězdy, ve kterých Pauliho vylučovací princip brání dalšímu kolapsu. Cokoli masivnějšího se nakonec stane černou dírou (s hranicí asi 2,1 hmotnosti Slunce).

V posledních letech však astrofyzici spočítali, že vývoj hvězdy v černou díru je složitější, než se původně předpokládalo. Je to proto, že poté, co je narušen Pauliho vylučovací efekt, hvězdy procházejí dalšími jadernými fázovými přechody, které uvolňují dostatek energie k oddálení kolapsu, i když na relativně krátkou dobu.

Astrofyzici například nedávno objevili stav mezi neutronovou hvězdou a černou dírou, ve kterém je hmota hvězdy podporována energií uvolněnou při stlačování jaderné hmoty na kvarkovou hmotu. Předpokládá se, že takzvané kvarkové hvězdy vypadají velmi podobně jako neutronové hvězdy, takže jejich nalezení bude složité.

Dnes De-Chang Dai ze State University of New York v Buffalu a několik kamarádů navrhují zcela nový typ hvězdy, která se tvoří po kvarkové hvězdě, ale před černou dírou. Dai a kolegové poukazují na to, že po kvarkovém přechodu existuje ještě jeden fázový přechod předpovídaný standardním modelem částicových fyziků.

K tomu dochází, když jsou kvarky zmáčknuty tak silně, že se promění v typ elementární částice zvané lepton. Protože leptony zažívají elektromagnetickou sílu a slabou jadernou sílu, ale ne silnou jadernou sílu, tým tento proces nazývá elektroslabé hoření.

Dai a spol vypočítali, že elektroslabé spalování by mělo generovat dostatek energie k oddálení kolapsu o nějakých 10 milionů let. To znamená, že by tam mělo být spousta elektroslabých hvězd, které bychom mohli vidět, pokud je astronomové najdou.

Jak by měly elektroslabé hvězdy vypadat, zatím není jasné. Dai a spol říkají, že to nebude záviset na jádru hvězdy, kde dochází k elektroslabému hoření, ale na struktuře její vnější vrstvy, kde vznikají fotony, které pravděpodobně na Zemi zachytíme. Hodnocení viditelnosti těchto fascinujících nových objektů vyžaduje pečlivé modelování jejich vnější struktury, aby se určila světelnost a spektrum fotonů, říká tým.

Vypočítat, jak se tato vrstva bude chovat, je obtížný úkol, ale tým tvrdí, že na budoucích publikacích pracuje. Ale tady je tip, s jistotou to nebudeme vědět, dokud Dai a spol nedokončí jejich počet, ale chytré peníze sázejí na to, že elektroslabé hvězdy budou víceméně nerozeznatelné od neutronových hvězd. Ostuda!

Ref: arxiv.org/abs/0912.0520 : Electroweak Stars: Jak může příroda vydělávat na nejlepším palivu standardního modelu

skrýt