Ученые нашли звезду, которая опровергает все законы физики. Это большое открытие для науки

Однако немецкие ученые выяснили, что это завышенный показатель. Согласно их оценкам, HESS J1731−347 находится намного ближе к Земле — приблизительно в 8150 световых годах.

Изучать остатки сверхновой астрономы начали не просто так. Ранее в этой области они обнаружили там еще одну яркую звезду. Поначалу казалось, что это небольшая нейтронная звезда, однако дальнейшие исследования показали необъяснимые аномалии.

Так, пронаблюдав за рентгеновским излучением звезды, ученые выснили, что она имеет массу всего 0,77 от солнечной, а ее радиус — всего 10,4 километра. Это странно, поскольку все известные нам нейтронные звезды были тяжелее Солнца, а масса самой легкой нейтронной звезды, обнаруженной на сегодняшний день, является J0453+1559, которая имеет массу в 1,17 от солнечной.

Это не просто меньше — это значительно меньше, чем теоретическая минимальная масса нейтронной звезды. Это подводит нас к одному из двух выводов: либо мы чего-то не знаем о нейтронных звездах и наши теории в чем-то ошибаются; либо это и вовсе не нейтронная звезда, а какой-то неизвестный нам звездный объект.

Нейтронная звезда — это едва ли не самый плотный объект, который можно найти во Вселенной. Она рождается после смерти достаточно большой звезды, масса которой при жизни примерно в 8−30 раз превышала массу Солнца.

Когда у звезды заканчивается топливо для термоядерного синтеза, она начинает сбрасывать свои внешние слои в космос, что сопровождается ярким взрывом, который мы называем вспышкой сверхновой. После этого ядро коллапсирует, то есть начинает очень быстро сжиматься внутрь, образуя сверхплотный объект.

Фактически, немалая часть звезды оказывается упакованной внутри небольшого объекта диаметром в несколько десятков километров. Это можно сравнить с попыткой уместить все человечество в небольшом городе. Из-за такой плотности одна чайная ложка ядра материала нейтронной звезды может весить как вся Земля

Звезды с большей массой превращаются в черные дыры. Более легкие становятся белыми карликами, верхний предел массы которых достигает 1,4 массы Солнца. Кстати, именно такая участь ждет и нашу звезду — в конце своего жизненного цикла она станет белым карликом, остывающим и тлеющим на протяжении миллиардов лет в пустом космическом пространстве.

Наблюдая за объектом, который спрятался в остатках HESS J1731−347, ученые выяснили, что он слишком мал, чтобы быть нейтронной звездой. При этом его рентгеновское излучение не похоже на то, что исходит от белых карликов. Соответственно, это некий гипотетический объект, который мы пока еще не идентифицировали.

В своей работе ученые предполагает, что «странная звезда», как они назвали объект, может состоять из кварков. Это фундаментальные субатомные частицы, из которых состоят протоны и нейтроны. Вместе с электронами они формируют любую окружающую нас материю — начиная от чашек и заканчивая звездами. Они бывают шести видов, или, как ученые их называют, ароматов: верхние и нижние (из них и состоят протоны с нейтронами), очарованные, странные, настоящие и красивые. Все они имеют одинаковые особенности и отличаются друг от друга исключительно массой.

Теоретически, в чрезвычайно сжатой среде нейтроны могут начать распадаться на кварки, формируя так называемую кварковую материю. Соответственно, кварковая звезда может появиться в еще более экстремальных условиях, которые формируют нейтронную звезду. Однако пока что в теоретической физике нет единого мнения о том, существуют ли такие звезды. Единственное, что мы можем утверждать наверняка, так это то, что для подобных объектов до сих пор нет определенного нижнего предела массы; соответственно, мы можем предположить, что обнаруженная учеными нейтронная звезда на самом деле является кварковой звездой.

Это было бы большим открытием, отмечают ученые. Однако они пока воздерживаются от громогласных заявлений — в своем исследовании они не исключают вариант, что обнаруженный объект — это действительно очень легкая нейтронная звезда (что, на самом деле, тоже стало бы откровением).

«Такая легкая нейтронная звезда, независимо от предполагаемого внутреннего состава, кажется очень интригующим объектом с астрофизической точки зрения», — пишут исследователи. Однако они пока не могут установить, как именно должна формироваться подобная нейтронная звезда.

Чем бы не являлся объект, спрятанный в облаке HESS J1731−347, он почти наверняка позволит нам расширить наше понимание эволюции звезд. И, в конце концов, возможно он станет первой в истории обнаруженной кварковой звездой.