Моделирование процесса слияния кварковых звезд
В недавнем исследовании Physical Review Letters представлена новая модель процесса слияния кварковых звезд, которая может решить, генерируют ли эти космические столкновения обычную материю или что-то другое.
Существование кварковых звезд озадачивало астрономов на протяжении десятилетий, с тех пор как в 1970-х годах была впервые выдвинута теория о них. Эти гипотетические объекты, состоящие из нерасчлененной кварковой материи, а не из обычного ядерного вещества, имеют поразительное сходство с нейтронными звездами.
Даже при точных измерениях с помощью детекторов гравитационных волн и рентгеновских наблюдений кварковые звезды укладываются в те же рамки наблюдений, что и их ядерные аналоги, что делает их практически неразличимыми.
Когда в 2017 году было обнаружено слияние двойной нейтронной звезды GW170817, оно породило мощную килоновую волну - электромагнитное излучение, возникающее в результате радиоактивного распада тяжелых элементов, образующихся в результате r-процесса нуклеосинтеза в богатых нейтронами выбросах.
Основная неопределенность заключается в том, приведет ли слияние кварковых звезд к такому же богатому нейтронами окружению и килоновой сигнатуре, или к чему-то совершенно иному.
"Обычно люди думают, что слияние кварковых звезд будет похоже на слияние нейтронных звезд, поскольку после декомпрессии образуется обычная ядерная материя", - сказал Чжицян Мяо, научный сотрудник Института Цунг-Дао Ли Шанхайского университета Цзяо Тонг и первый автор исследования.
"Но так ли это на самом деле? Например, когда разбивается большой камень, он не превращается в газ из атомов, молекул и плазмы, а скорее распадается на фрагменты, похожие на песок".
Упущенный эффект насыщения
Предыдущие исследования предполагали, что кварковые самородки (маленькие капельки кваркового вещества, выбрасываемые при слиянии) эффективно испаряются в отдельные нуклоны (протоны и нейтроны), создавая богатую нейтронами среду, способную производить тяжелые элементы.
Эти расчеты, в которых использовался формализм, изначально разработанный для ранней Вселенной, не учитывали важнейший физический процесс - насыщение.
Насыщение системы наступает, когда частицы кварков и окружающий их нуклонный газ достигают равновесия. Здесь нуклоны испаряются из частиц-самородков и повторно поглощаются с той же скоростью, что и в случае с кристаллами-самородками, что, по сути, приводит к окончательному испарению.
Когда частицы постоянно сталкиваются в такой плотной среде, насыщение может происходить исключительно быстро, потенциально намного быстрее, чем время, в течение которого происходит выброс.
Если насыщение произойдет достаточно быстро, это значительно снизит испарение, а это означает, что многие кварковые частицы могут выжить, а не полностью превратиться в нуклоны. Это коренным образом изменит состав выбросов и, следовательно, возможность осуществления нуклеосинтеза r-процесса.
Моделирование эволюции выбросов
Чтобы должным образом учесть насыщение и другие упущенные эффекты, команда выполнила первый расчет неравновесного уравнения состояния для разуплотненной кварковой материи при конечной температуре.
Их модель отслеживает три важнейших физических процесса, происходящих при расширении и охлаждении выброса: испарение кварковых частиц, охлаждение кварков и слабые взаимодействия, которые превращают нейтроны в протоны и наоборот.
"На самом деле, главная проблема заключается не в техническом расчете самого уравнения неравновесного состояния, а в построении правильной физической картины", - сказал Мяо. "Как только такая картина установлена, расчеты становятся относительно простыми".
Скорости испарения и поглощения зависят от температуры, поэтому расчеты охлаждения необходимы для понимания того, как развивается система.
Слабые взаимодействия создают еще один уровень сложности. Нейтроны и протоны ведут себя совершенно по-разному во время реабсорбции, поскольку протоны электрически заряжены и должны преодолеть кулоновский барьер в несколько МэВ, чтобы вернуться в частицы, в то время как нейтроны не сталкиваются с таким препятствием.
"Поскольку протоны заряжены, их поглощение сильно подавляется", - отметил Мяо. "Следовательно, слабые взаимодействия также важны, поскольку они позволяют протонам и нейтронам в окружающей среде превращаться друг в друга, что в дальнейшем формирует состав выброса".
При температурах около 10 МэВ, типичных при выбросе, нейтроны поглощаются гораздо эффективнее, чем протоны. Эта асимметрия приводит к парадоксальному накоплению протонов в газовой фазе, особенно когда гранулы достаточно стабильны, чтобы противостоять испарению.
Исследователи применили свою модель к моделированию слияния кварковых звезд, проследив, как эволюционирует выброс по мере его расширения и охлаждения, от начальной плотности около 1012 г/см3 до температуры 1 МэВ, при которой начинается нуклеосинтез.
Три возможных результата
Расчеты команды показали, что слияние кварковых звезд не имеет однозначного предсказуемого результата. Вместо этого судьба выброса в решающей степени зависит от одного параметра: энергии связи кварковой материи, которая является энергией, необходимой для высвобождения нейтрона из массы кварковой материи.
Исследователи обнаружили, что насыщение происходит за 10-11 секунд в плотной среде слияния — на порядки быстрее, чем при расширении выброса, составляющем 10-3 секунды или дольше. Такое быстрое насыщение значительно подавляет испарение, но степень сохранности самородков зависит от энергии связи.
При энергиях связи ниже примерно 20-30 МэВ частицы кварков полностью испаряются, несмотря на эффект насыщения. Образующийся газ богат нейтронами, подобно выбросам при слиянии нейтронных звезд, и может образовывать тяжелые элементы посредством нуклеосинтеза по r-процессу. Этот сценарий привел бы к образованию красных или синих килоновых звезд.
При энергиях связи, превышающих приблизительно 50 МэВ, результат резко меняется. Большая часть массы остается заключенной в кварковые самородки, и лишь небольшая часть существует в виде газа, и этот газ становится чрезвычайно богатым протонами.
"При относительно больших энергиях связи кварковой материи выбросы при слиянии состоят в основном из массивных кварковых самородков плюс небольшой доли нуклонов, что сильно отличается от нуклонного газа, образующегося при слиянии нейтронных звезд", - пояснил Мяо.
"Поскольку в выбросах преобладают самородки, они не могут эффективно подвергаться нуклеосинтезу с образованием тяжелых элементов. В результате они не будут производить излучение в килоновых энергии, которое возникает при распаде таких тяжелых элементов".
Команда протестировала свою модель на реалистичном моделировании слияния, проанализировав более 1000 различных жидких элементов по мере их эволюции после слияния. Результаты подтвердили эту схему с тремя исходами при различных начальных условиях и температурах.
Вывод
Полученные результаты предлагают потенциальный способ окончательно отличить кварковые звезды от нейтронных с помощью наблюдений с помощью килоновой волны.
"Результаты наблюдений с помощью килоновой волны в отношении кварковых звезд состоят из двух взаимодополняющих точек зрения", - пояснил Мяо.
"С одной стороны, обнаружение килонового сигнала — если его отнести к слиянию кварковых звезд — может помочь ограничить свойства кварковой материи. С другой стороны, отсутствие обнаружения килоновых звезд при слиянии "нейтронных звезд" на достаточно близком расстоянии потенциально может служить доказательством существования кварковых звезд".
Поскольку будущие детекторы гравитационных волн будут обнаруживать более компактные двойные слияния, решающее значение будут иметь последующие электромагнитные наблюдения. Наличие или отсутствие килоновых звезд в результате близлежащих слияний может окончательно определить, существуют ли кварковые звезды.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Отправить донат на поддержку проекта "Аномальные новости"
Меню
Архив материалов
Проекты наших читателей
Контакты исследователей
Подписка на новости
Проекты
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Новости
26.02.2002 - 05.07.2002
05.08.2002 - 23.10.2002 (562)
24.10.2002 - 17.01.2003 (585)
20.01.2003 - 07.04.2003 (709)
08.04.2003 - 01.08.2003 (709)
04.08.2003 - 18.11.2003 (763)
19.11.2003 - 31.03.2004 (721)
01.04.2004 - 13.08.2004 (825)
16.08.2004 - 22.11.2004 (782)
23.11.2004 - 28.03.2005 (756)
29.03.2005 - 29.07.2005 (807)
30.08.2005 - 02.12.2005 (927)
05.12.2005 - 21.04.2006 (912)
24.04.2006 - 23.10.2006 (999)
24.10.2006 - 03.05.2007 (999)
04.05.2007 - 28.01.2008 (999)
29.01.2008 - 12.01.2009 (999)
13.01.2009 - 07.07.2009 (966)
22.08.2009 - 21.01.2010 (996)
22.01.2010 - 22.06.2010 (1000)
23.06.2010 - 14.01.2011 (1042)
17.01.2011 - 31.05.2011 (1008)
01.06.2011 - 03.11.2011 (1003)
07.11.2011 - 16.03.2012 (996)
19.03.2012 - 09.06.2012 (1009)
13.06.2012 - 07.09.2012 (988)
10.09.2012 - 19.11.2012 (1004)
20.11.2012 - 14.01.2013 (1015)
15.01.2013 - 22.02.2013 (1000)
23.02.2013 - 08.04.2013 (991)
09.04.2013 - 31.05.2013 (1015)
01.06.2013 - 18.07.2013 (992)
19.07.2013 - 03.09.2013 (1014)
04.09.2013 - 20.10.2013 (1001)
21.10.2013 - 02.12.2013 (1001)
03.12.2013 - 18.01.2014 (997)
19.01.2014 - 07.03.2014 (994)
08.03.2014 - 24.04.2014 (1000)
25.04.2014 - 18.06.2014 (1005)
19.06.2014 - 15.08.2014 (1019)
16.08.2014 - 07.10.2014 (1006)
08.10.2014 - 16.11.2014 (995)
17.11.2014 - 25.12.2014 (1004)
26.12.2014 - 09.02.2015 (989)
10.02.2015 - 20.03.2015 (998)
21.03.2015 - 22.04.2015 (1001)
23.04.2015 - 29.05.2015 (997)
29.05.2015 - 30.06.2015 (995)
30.06.2015 - 29.07.2015 (990)
29.07.2015 - 26.08.2015 (998)
27.08.2015 - 24.09.2015 (988)
25.09.2015 - 22.10.2015 (991)
23.10.2015 - 18.11.2015 (1000)
18.11.2015 - 16.12.2015 (990)
17.12.2015 - 23.01.2016 (1000)
24.01.2016 - 25.02.2016 (1000)
26.02.2016 - 24.03.2016 (1000)
24.03.2016 - 16.04.2016 (990)
17.04.2016 - 19.05.2016 (999)
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - 24.12.2017 (1000)
25.12.2017 - 04.02.2018 (990)
05.02.2018 - 17.03.2018 (1000)
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - 16.04.2020 (1010)
17.04.2020 - 19.05.2020 (1000)
20.05.2020 - 25.06.2020 (990)
26.06.2020 - 04.08.2020 (995)
05.08.2020 - 16.09.2020 (1005)
17.09.2020 - 26.10.2020 (990)
27.10.2020 - 27.11.2020 (990)
28.11.2020 - 07.01.2021 (990)
08.01.2021 - 15.02.2021 (1000)
16.02.2021 - 31.03.2021 (1000)
01.04.2021 - 12.05.2021 (1000)
13.05.2021 - 14.06.2021 (990)
15.06.2021 - 26.07.2021 (980)
27.07.2021 - 31.08.2021 (990)
01.09.2021 - 07.10.2021 (1000)
08.09.2021 - 07.11.2021 (1000)
08.11.2021 - 10.12.2021 (1000)
11.12.2021 - 24.01.2022 (990)
25.01.2022 - 04.03.2022 (1000)
05.03.2022 - 10.04.2022 (990)
11.04.2022 - 17.05.2022 (1000)
18.05.2022 - 23.06.2022 (980)
24.06.2022 - 31.07.2022 (990)
01.08.2022 - 13.09.2022 (990)
14.09.2022 - 21.10.2022 (990)
22.10.2022 - 29.11.2022 (1000)
30.11.2022 - 22.01.2023 (1000)
23.01.2023 - 02.03.2023 (990)
03.03.2023 - 21.04.2023 (1000)
22.04.2023 - 13.06.2023 (990)
14.06.2023 - 02.08.2023 (1000)
03.08.2023 - 21.09.2023 (1000)
22.09.2023 - 06.11.2023 (990)
07.11.2023 - 24.12.2023 (990)
25.12.2023 - 18.02.2024 (1000)
19.02.2024 - 05.04.2024 (990)
06.04.2024 - 25.05.2024 (1000)
26.05.2024 - 26.07.2024 (1000)
26.07.2024 - 25.08.2024 (990)
26.08.2024 - 28.09.2024 (980)
29.09.2024 - 01.11.2024 (1000)
02.11.2024 - 02.12.2024 (980)
03.12.2024 - 08.01.2025 (990)
09.01.2025 - 09.02.2025 (1000)
10.02.2025 - 20.03.2025 (1000)
21.03.2025 - 03.05.2025 (990)
04.05.2025 - 19.06.2025 (990)
20.06.2025 - 07.08.2025 (990)
08.08.2025 - 26.09.2025 (1000)
27.09.2025 - 15.11.2025 (1000)
16.11.2025 - 09.01.2026 (1000)
10.01.2026 - 03.03.2026 (1000)
04.03.2026 - 22.04.2026 (1000)
23.04.2026 - 04.06.2026 (990)
05.06.2026 - 25.07.2026 (1000)
26.07.2026 - 13.09.2026 (1000)
14.09.2026 - ...
Статьи
Статьи: раздел 1 (1024)
Статьи: раздел 2 (1006)
Статьи: раздел 3 (1000)
Статьи: раздел 4 (1044)
Статьи: раздел 5 (1001)
Статьи: раздел 6 (1000)
Статьи: раздел 7 (1000)
Статьи: раздел 8 (1013)
Статьи: раздел 9 (1000)
Статьи: раздел 10 (1000)
Статьи: раздел 11 (329)
Статьи: раздел 12 (1000)
Статьи: раздел 13 (730)
Лента новостей

Всплеск паранормальной активности в Великобритании

Действительно ли истина где-то рядом

Живописная британская призрачная деревня

Метеорит из Сахары оказался обломком Марса

Метод обнаружения внеземных цивилизаций

Мне страшно жить в собственном доме

Мона Лиза, возможно, полысела

Новые сведения о загадочном НЛО

Оборотни, секретные сделки и НЛО

Пугающая встреча лайнера с НЛО

Семья 12 лет жила в страхе из-за летающих предметов

Сообщения о наблюдениях НЛО по всей Британии

Странный случай наблюдения НЛО над Лос-Анджелесом

США разработают технологию варп-путешествий

Тела пришельцев и яйцеобразный НЛО

Умер исследователь Алексей Комогорцев

Человечество уже обречено

Я умер после укуса осы и увидел что там

Я умею унюхать мысли

Явные сверхъестественные приметы в природе

А вы когда-нибудь видели призрака

Агенты ФБР сообщили о появлении НЛО

Все случаи наблюдения НЛО в Дербишире

Демократы готовятся перехватить инициативу по НЛО

Загадочное свечение заметили в Минске

Загадочные объекты в районе Плимута

Как пережить Зомби-апокалипсис

Карта всех сообщений об НЛО в Большом Манчестере

Компания Neuralink подключила ИИ Grok к мозгу человека

Нашли механизм разрыва пространства и времени

НЛО вызывают обеспокоенность Пентагона

Новую планету нашли за Плутоном

Оценили угрозу хэллоуинских огненных шаров

Пентагон упоминает крупный черный треугольник

Случаи наблюдения НЛО в графстве Лестершир

Случай в Лох-Рейвене классифицирован как неопознанный

Тайна жизни после смерти становится более загадочной

Уфолог нашел вход на инопланетную базу

Уфо-подкастера опоили и похитили военные

Четыре лучших места для высадки людей на Луну

Как подготовить участок к установке памятника

Астронавт уверен в существовании инопланетян

Вице-президент США и секретные материалы

Вход в подземную инопланетную базу в Канаде

Гоблина сняли в Аргентине

Двое пилотов были крайне озадачены

Документальный сериал Абрамса о реальных НЛО

Замаскированный НЛО размером с Луну на Солнце

Золотистый гриб нашли на Меркурии

Наблюдения черных треугольников в Великобритании

НЛО могут скрываться в наших океанах

Новое шоу раскрывает главные загадки Шотландии

Пилоты сообщили о наблюдении НЛО в форме таблетки

Призракология. Как прошлое влияет на настоящее

Сенсационные заявления информатора об НЛО

Скандал в сфере раскрытия информации об НЛО

Сыщики обвиняются в колдовстве и чародействе

Федеральные агенты сообщили о НЛО

Что летает в нашем небе

Что такое родной край

Штаты с высоким уровнем паранормальной активности

Помощь в получении справки о несудимости. Оформление от 1 дня в 2026 году

Независимый отзыв о Stop-Scam. Стоит ли обращаться за возвратом средств

Два пилота в США заметили НЛО

Наблюдение загадочного летающего треугольника

Над военными базами замечены черные треугольники

Над Огайо замечен НЛО в форме таблетки

Над секретными военными базами были замечены НЛО

Некоторые НЛО могут исчезать бесследно

НЛО летел со скоростью истребителя и без звука

НЛО, способный развивать скорость истребителя

Новые рассекреченные материалы об НЛО

Обладает ли ИИ сознанием и чувствует ли боль

Оборотни и безмолвный черный треугольник

Охотник из Вайоминга столкнулся с НЛО

Пилоты заметили над Огайо огромный НЛО

Процесс раскрытия информации об НЛО в мировом масштабе

Свидетельства об НЛО на острове Каталина

Сообщения о таинственном черном объекте

Ученые проанализировали ряд загадочных свидетельств

Федеральные агенты отслеживали бесшумный НЛО

Черный треугольный НЛО бесшумно завис в воздухе

Чилийские рыбаки столкнулись с легендарным криптидом

Возле школы в Шотландии заметили жуткого клоуна

Жители Дмитрова заметили в небе НЛО

Загадочные явления вблизи калифорнийского острова

Истории о призраках, оживших мертвецах и духах

Конференция по вопросам инопланетян в Парампе

Многолетнее сокрытие информации об НЛО

Нашли обугленные остатки Ноева ковчега

НЛО вновь привлекает внимание к давней загадке Розуэлла

Откуда на Земле взялась вода

Пилоты сняли НЛО в форме таблетки

Подводные загадки, которые веками ставили в тупик

Подрядчик Пентагона смоделировал характеристики НЛО

Призрак замечен в британском фермерском доме

Процесс раскрытия информации об НЛО может остановиться

Сокрытие информации об НЛО

Сообщения об НЛО намеренно дискредитировали

Спутники-телохранители для защиты от атак на орбите

Странные рисунки предполагаемых пришельцев

Треугольный объект завис прямо над моим автомобилем

Экзопланеты, которые должны были погибнуть

Бесшумный полет черного треугольного НЛО

Военные водолазы обнаружили место падения НЛО

Демократы ликвидируют комитеты по изучению НЛО

Диск из обломков планет нашли у белого карлика

Конгрессмен ищет видеозаписи с нордиками

Может ли ваш мозг заставить вас увидеть призраков

НЛО в школе Ариэль. 62 ребенка и 32-летняя загадка

Пентагон рассекретил новую порцию документов об НЛО

Поиски реальных мест с привидениями

Работа земного термостата изменилась в эпоху Пангеи

Роль комет в возникновении жизни на Земле

Самолет едва не столкнулся с НЛО

Свидетельство бойскаутов о НЛО над Каталиной

Слитки орихалка из мифа об Атлантиде

Тайна НЛО в Розуэлле обретает новый поворот

Увиденное мной - просто невероятно

Хэллоуин переплетается с историями о привидениях

Черные треугольники могут представлять угрозу

Что на самом деле происходило на острове Эпштейна

Эскизы предполагаемых инопланетных существ

Агенты ФБР стали свидетелями бесшумного НЛО

Викторианский спиритизм и монетизация

Военные базы США готовятся к сценарию Конца света

Гигантский гриб из лесов Китая

Городской совет хочет знать о паранормальных явлениях

Действительно ли истина где-то там

Документы об НЛО указывают на потенциальную угрозу

Дьявол использует технологии в битве за наши души

Загадочные светящиеся сферы в небе над Орегоном

Инопланетные тела и яйцеобразный аппарат

Истинный потенциал человечества сдерживается

Мозг переключается между реальностями 15 раз в секунду

НЛО замечен над секретным военным объектом США

Пугающие свидетельства о семифутовых оборотнях

Руководство по вопросам экологического алармизма

Умные телевизоры следят за пользователями

Услышьте первозданный голос Амелии Эрхарт

Федеральные агенты заметили треугольный НЛО

Фото ФБР вызвали споры о треугольном НЛО

Явления на Аляске по-прежнему вызывают интерес

Пять заблуждений о спорах с медицинскими организациями

Почему необходима регулярная дезинфекция в аптеках

Топ сервисов для работы маркетолога

Агенты ФБР стали свидетелями бесшумного НЛО

Врачи удалили из глаз корейца 11 живых червей

Документы об НЛО вблизи военных объектов США

Загадочные НЛО над секретным объектом в США

Законодатели начинают закрытые переговоры об НЛО

Инопланетяне размером с ребенка и яйцеобразный НЛО

Наблюдение НЛО профессором с Сардинии

НЛО перемещаются в полной акустической тишине

Новые документы поднимают вопрос о фу-файтерах

Пентагон публикует седьмую подборку документов

Правда о загадочном существе на границе США

Представители администрации Трампа - инопланетяне

Призыв к сбору более качественных данных об НЛО

Решение загадки НЛО от ученого

Случай наблюдения НЛО химиком из Индианы

Случай с треугольным НЛО, замеченным агентами ФБР

Сообщение агентов ФБР о беззвучном треугольном объекте

Странных гуманоидных существ заметили в Испании

Черный треугольник над секретным объектом в США

Что новые документы говорят о черных НЛО

Как продать золотые часы в Москве

Обучение английскому языку. Четкая стратегия, индивидуальный подход и практика

Виды пришельцев, которых чаще всего встречают

Вновь всплывает свидетельство об обломках НЛО в Розуэлле

Встречи с оборотнями и порталы в иной мир

Выключение слежки на ТВ не остановит телеметрию

Высокопоставленные военные наблюдатели

Загадочные случаи наблюдения НЛО у острова Каталина

Загадочные черные треугольники замечены над США

ИИ-агенты начали делать то, о чём их не просили

Как получить доступ к глубоким аспектам реальности

Моряки описывают исчезновение и появление НЛО

Наблюдения НЛО в форме черных треугольников

Насильственная смерть связана с быстрой реинкарнацией

НЛО над секретными военными базами США

Пентагон обнародовал новые материалы об НЛО

Покрывающие Мальту колеи связали с Античностью

Полиция США получит летающий электромобиль

Полковник, который руководил первым расследованием НЛО

Представители власти хотят знать об НЛО

Наверх
Яндекс.Метрика