Dziwna gwiazda


"Zwykłe" gwiazdy neutronowe to małe (o promieniu około 10 km), szybko wirujące i ciężkie obiekty powstające po eksplozji masywnej (8M<M<M) supernowej takiej jak w 1054 roku* w mgławicy Kraba.

Mgławica Kraba
Mgławica Krab[European Southern Observatory]

Składają się, jak sama nazwa wskazuje, z neutronów** a właściwie z kwarków u i d we "właściwych"proporcjach [zob. Proton i spółka].


Proton [dr T. Wróblewski, IF PAP, Słupsk]

Neutronowa kula przypomina gigantyczne jądro atomowe o liczbie atomowej rzędu 1057. Przy tak ogromnym ściśnieciu, neutrony zaczynają się "rozpychać", zgodnie z zakazem Pauliego, który nie pozwala im znajdować się w tym samym stanie kwantowym. Okazuje się energetycznie korzystne, aby obok neutronów pojawiły się protony, a nawet aby zamiast hadronów występowały izolowane kwarki.
Wydaje się [A.R. Bodmer, 1971, E. Witten 1984], że stanem materii o najniższej możliwej energii jest mieszanina "zwykłych" kwarków u i d z kwarkami dziwnymi s. Tylko duża masa kwarku s (30 razy więcej niż u) chroni nas przed zapadnięciem w stan kwarkowy, np. jądra żelaza 56Fe.
Gwiazda złożona z materii kwarkowej miałaby średnicę 7-8 km i mogłaby obracać się bardzo szybko, szybciej niż w ciągu 0,5 ms. Najszybciej wirujący kwazar PSR1937+21 ma okres obrotu "aż" 1,56 ms. Ale rentgenowski kwazar J1808.4-3658 z uwagi na masę i promień wydaje się być gwiazdą dziwną, być może nawet kwarkową***.


Jeden z kwarków [dr T. Wróblewski, IF PAP, Słupsk]

* Rozbłysk tej supernowej został odnotowany w Chinach, a także przypuszczalnie w malowidłach naskalnych Indian w Nowym Meksyku. Oczywiście, rozbłysk miał miejsce wcześniej, ale do Ziemię sygnał dotarł dopiero w 1054 roku. [zob. Supernowa]
** A tak właściwie, to musi być też tam nieco protonów, elektronów oraz mionów powstających z rozpadu neutronów w oddziaływaniach słabych
*** D. Li et al. Phys. Rev. Lett. 83 (1999) 3776

Źródło: I. Bombaci, A. Drago, INFN Notizie, Feb. 2003 (INFN, Italy)