Вчені знайшли зірку, яка спростовує усі закони фізики. Це велике відкриття для науки

Проте німецькі вчені з’ясували, що це завищений показник. За їхніми оцінками, HESS J1731−347 знаходиться набагато ближче до Землі — приблизно за 8150 світлових років.

Вивчати залишки наднової астрономи почали не просто так. Раніше у цій області вони виявили там іще одну яскраву зірку. Спочатку здавалося, що це невелика нейтронна зірка, проте подальші дослідження показали незрозумілі аномалії.

Так, спостерігаючи за рентгенівським випромінюванням зірки, учені з’ясували, що вона має масу всього 0,77 від сонячної, а її радіус — лише 10,4 кілометра. Це дивно, оскільки всі відомі нам нейтронні зірки були важчими за Сонце, а маса найлегшої нейтронної зірки, виявленої на сьогоднішній день, є J0453+1559, яка має масу в 1,17 від сонячної.

Це не просто менше — це значно менше, ніж теоретична мінімальна маса нейтронної зірки. Це підводить нас до одного з двох висновків: або ми чогось не знаємо про нейтронні зірки і наші теорії в чомусь помиляються; або це зовсім не нейтронна зірка, а якийсь невідомий нам зірковий об'єкт.

Нейтронна зірка — це чи не найщільніший об'єкт, який можна знайти у Всесвіті. Вона народжується після смерті досить великої зірки, маса якої за життя приблизно у 8−30 разів перевищувала масу Сонця.

Коли у зірки закінчується паливо для термоядерного синтезу, вона починає скидати свої зовнішні шари в космос, що супроводжується яскравим вибухом, який ми називаємо спалахом наднової. Після цього ядро колапсує, тобто починає дуже швидко стискатися всередину, утворюючи надщільний об'єкт.

Фактично, чимала частина зірки виявляється упакованою всередині невеликого об'єкта діаметром кілька десятків кілометрів. Це можна порівняти зі спробою вмістити все людство у невеликому місті. Через таку щільність одна чайна ложка ядра матеріалу нейтронної зірки може важити, як уся Земля.

Зірки з більшою масою перетворюються на чорні дірки. Легші стають білими карликами, верхня межа маси яких сягає 1,4 маси Сонця. До речі, саме така доля чекає і на нашу зірку — наприкінці свого життєвого циклу вона стане білим карликом, який остигає і тліє протягом мільярдів років у порожньому космічному просторі.

Спостерігаючи за об'єктом, що сховався у залишках HESS J1731−347, учені з’ясували, що він занадто малий, аби бути нейтронною зіркою. При цьому рентгенівське випромінювання не схоже на те, що походить від білих карликів. Відповідно, це якийсь гіпотетичний об'єкт, який ми поки що не ідентифікували.

У своїй роботі вчені припускають, що «дивна зірка», як вони назвали об'єкт, може складатися з кварків. Це фундаментальні субатомні частинки, з яких складаються протони та нейтрони. Разом з електронами вони формують будь-яку навколишню матерію — починаючи від чашок і закінчуючи зірками. Вони бувають шести видів, або, як учені їх називають, ароматів: верхні та нижні (з них і складаються протони з нейтронами), зачаровані, дивні, справжні та красиві. Усі вони мають однакові особливості та відрізняються один від одного виключно масою.

Теоретично, у надзвичайно стиснутому середовищі нейтрони можуть почати розпадатися на кварки, формуючи так звану кваркову матерію. Відповідно, кваркова зірка може з’явитися в ще в екстремальніших умовах, які формують нейтронну зірку. Однак поки що в теоретичній фізиці немає єдиної думки про те, чи існують такі зірки. Єдине, що ми можемо стверджувати напевно, так це те, що для подібних об'єктів досі немає певної нижньої межі маси; відповідно, ми можемо припустити, що виявлена вченими нейтронна зірка насправді є кварковою зіркою.

Це було б великим відкриттям, наголошують учені. Однак вони поки що утримуються від гучних заяв — у своєму дослідженні вони не виключають варіанту, що виявлений об'єкт — це дійсно дуже легка нейтронна зірка (що насправді теж стало б одкровенням).

Така легка нейтронна зірка, незалежно від передбачуваного внутрішнього складу, здається дуже інтригувальним об'єктом з астрофізичного погляду, пишуть дослідники. Однак вони поки що не можуть встановити, як саме має формуватися подібна нейтронна зірка.

Чим би не був об'єкт, захований у хмарі HESS J1731−347, він напевно дозволить нам розширити наше розуміння еволюції зірок. І, зрештою, можливо він стане першою в історії виявленою кварковою зіркою.