RW Space

Наблюдая в свои телескопы мерцающие небеса, немногие астрономы XIX века могли представить себе космические чудеса, ожидающие открытия в грядущем веке.

Звезды такие плотные, что чайная ложка их материи весит как гора. Объекты настолько компактные, что буквально ничто не может избежать их гравитации. Даже галактики еще не открылись во всей их сияющей красе.

Теория и технологии открыли Вселенную, позволяя нам не только видеть невидимое, но и слышать темных далеких гигантов. Трудно поверить, что что-то может оставаться скрытым от нас, но все же есть гипотетические объекты, от которых у вас закружится голова.

Возможно, будущие астрономы их найдут.

Черные карлики.

Как только они исчерпают свое топливо, солнцам, подобным нашему, суждено стать сферами размером с Землю из очень компактного материала, где каждый кубический сантиметр весит около тонны. Хотя они продолжат светиться от остатков тепла, мы называем эти объекты белыми карликами.

Поскольку белые карлики остывают, примерно через сто миллионов миллиардов (более или менее) лет они, придут в равновесие с фоновой температурой окружающей среды и станут полностью темными.

Наша Вселенная едва ли намного старше 13 миллиардов лет, так что пока нет смысла искать. Но дайте время, и однажды наше небо превратится в кладбище звезд, которых можно будет назвать черными карликами.

Вероятность существования: почти наверняка (просто проявите терпение).

Объекты Торна – Житков.

К счастью, до выхода нашего Солнца на пенсию еще несколько миллиардов лет. Прежде чем прекратить ядерный синтез, наша звезда ослабит хватку над своей атмосферой и превратиться в красного гиганта.

Не совсем ясно, будут ли обожженные остатки будущей Земли находиться внутри границы раздутой звезды или же потеря массы Солнцем приведет к тому, что орбита сместится в достаточной степени.

Если бы наша планета окунулась в горячую волну плазмы, было бы достаточно мгновения, чтобы испариться.

Но что, если наша планета не каменный шар, а что-то большее, как другая звезда? Сможет ли она продержаться хоть немного дольше, кружа внутри своего красного гиганта-компаньона, как космическая золотая рыбка внутри аквариума?

Это идея объекта Торна – Житкова. Он назван в честь физиков Кипа Торна и Анны Житков, которые в 1977 году подсчитали вероятность слияния красного сверхгиганта и нейтронной звезды при определенных обстоятельствах.

По их расчетам, нейтронная звезда могла находиться внутри красного гиганта в течение нескольких столетий, прежде чем в конечном итоге слиться с ядром, образуя более тяжелую нейтронную звезду или, если масса достаточна, коллапсировать в черную дыру.

Еще в 2014 году астрономическое сообщество предположило, что они могли найти пример такого объекта в звезде HV 2112. Не все исследователи убеждены, что это действительно так, поэтому существование этих гипотетических гибридов остается неподтвержденным.

Вероятность того, что они существуют: весьма вероятно (цифры складываются — нам просто нужно их найти).

Бозонные звезды.

Согласно Стандартной модели, частицы бывают двух видов.

Командный фермион представляет собой строительные блоки материи; куски реальности, которые перекрываются, позволяя атомам застывать, а молекулам расти.

Значит, есть и командный бозон. Его «зоопарк» частиц включает в себя те, которые управляют поведением сил, позволяющим фермионам держаться вместе или раздвигаться, давая начало всему, от ядерного распада до спектра света и всей области химии.

В отличие от фермионов, бозоны не стесняются занимать одно и то же пространство. Сложите двадцать в одном месте, всегда найдется место еще для двадцати.

Гипотетический бозон, называемый аксионом, например, может оказаться достаточно отталкивающим, чтобы сопротивляться перекрытию, даже когда он собирается вместе под собственной массой.

Сложите вместе достаточное количество аксионов таким образом, чтобы уравновесить их положение, и вы получите облако бозонов, которые не будут блокировать свет и излучать свои собственные. Подобно черным дырам, мы сможем идентифицировать эти темные бозонные звезды только по их гравитационному влиянию на окружение.

Если бы они существовали, они могли бы помочь объяснить, что такое темная материя, но это большое «если».

Вероятность существования: низкая (у нас до сих пор нет убедительных доказательств существования аксионов).

Фермионы темной материи.

Итак, мы находимся в начале нового десятилетия 21-го века, и почти не приблизились к пониманию того, что на самом деле представляет собой странное явление, называемое темной материей.

Это медленно движущаяся частица? Взаимодействует ли она как-то с самим собой? Она сконцентрирована как черная дыра или действует как темный туман?

Если мы сделаем несколько довольно инновационных предположений о том, что это может быть — скажем, самогравитирующая частица с крошечной массой, — мы можем вообразить, что достаточно этого материала просто может опуститься к галактическому ядру и сформирует гигантский шар.

Благодаря своей крошечной массе этот шар будет окружен нечетким ореолом из частиц темной материи, которые медленно опускаются вниз. Он не сможет коллапсировать в черную дыру, при этом все еще будет весить несколько миллионов Солнц.

Тем не менее, теория могла бы объяснить, почему объекты, вращающиеся вокруг хаотического центра Млечного Пути, не двигаются так, как мы могли бы представить, если бы они вращались вокруг более компактной массы.

Вероятность существования: довольно низкая (сначала нам нужно выяснить, что такое темная материя).

Антизвезды.

Во Вселенной на каждую частицу материи, которая выскакивает из бурлящего океана квантовой пены, также появляется противоположно заряженная частица антиматерии.

Однако если эти две противоположные частицы снова встретятся, они мигнут, не оставив ничего, кроме вспышки радиации.

Принимая во внимание все обстоятельства, окружающие нас, очевидно, что 13,8 миллиарда лет назад этого не произошло. Либо антиматерия никогда не появлялась по какой-то причине, либо, если она появлялась, то загадочно исчезала, прежде чем уничтожить всю Вселенную.

Это одна из тех загадок, над разгадкой которых усердно работают физики.

Забавно то, что если звезда, состоящая из пропавшего антивещества, существует в ночном небе, она будет выглядеть так же, как любой другой пылающий шар из газа. Единственным намеком на его природу могут быть характерные вспышки гамма-излучения, поскольку атомы антиводорода аннигилируют случайными кусочками материи, которые время от времени врезаются в нее.

Ранее в этом году астрономы опубликовали результаты исследования, в ходе которого искали такие контрольные вспышки. Отбросив все, что не имело простого объяснения, у них осталось 14 кандидатов в антизвезды.

Это не означает, что в Млечном Пути существует по крайней мере дюжина звезд, состоящих из антивещества — эти кандидаты все еще могут быть известными гамма-излучателями, такими как пульсары или черные дыры. Но если бы антизвезды существовали, это уникальное мерцание гамма-лучей было бы именно их песней.

Вероятность существования: чрезвычайно низкая.