Возле некоторых нейтронных звезд обнаружены объекты настолько странные, что их трудно отнести к какой-либо категории.
Происхождение таинственных небесных объектов около пульсаров можно установить с помощью гравитационных приливов — аналогичного эффекта, который Луна оказывает на Мировой океан, пишут астрофизики в недавней статье. Они отметили, что за последние годы удалось составить список совершенно необычных объектов в системах нейтронных звезд.
Нейтронная звезда — это почти максимально сжатое ядро очень массивного светила, подобного знаменитой Бетельгейзе, которая «весит» в полтора десятка раз больше Солнца. Такие тяжелые звезды имеют короткий срок жизни — всего 10-20 миллионов лет. В их ядрах быстро исчерпывается топливо для нуклеосинтеза, а только этот процесс способен противостоять гравитации и предотвращать сжатие звезды. Без этого противодействия «сердцевина» светила быстро коллапсирует и может стать объектом размером с астероид — около 40 километров в диаметре, при этом содержащим массу целого Солнца или даже двух.
Из-за такой невероятной плотности в ядре звезды разрушается структура атомов, и образуется крайне компактное скопление субатомных частиц — в основном нейтронов. Отсюда и название. Также такие звезды называют пульсарами: в процессе их быстрого вращения вокруг оси наблюдается «пульсирующее» излучение.
Если за короткий срок жизни массивной звезды у неё успевают образоваться планеты, то их ждет печальная участь: коллапс звездного ядра и превращение его в пульсар сопровождается взрывом сверхновой — резким сбросом всей внешней оболочки. Перед этим умирающая звезда раздувается и становится красным гигантом. Поэтому планеты либо поглощаются собственным светилом, либо уничтожаются во время взрыва. Некоторые могут быть выброшены в межзвездное пространство.
Таким образом, астрофизиков заинтересовали спутники некоторых пульсаров. Удивительно то, что они не очень напоминают планеты: эти объекты гораздо плотнее любого известного каменистого мира или даже «оголенного» металлического ядра планеты.
Например, рядом с нейтронной звездой PSR J1719-1438b, находящейся в 4 тысячах световых лет от нас, наблюдается нечто с массой практически как у Юпитера, но при этом в 2-3 раза меньше и с плотностью более 20 граммов на кубический сантиметр. А у еще одного аналогичного объекта в системе PSR J0636+5128b масса в 20 раз больше Юпитера, а плотность — целых 40 граммов на кубический сантиметр. Для сравнения, средняя плотность Земли составляет 5,5 грамма на кубический сантиметр, а плотность внутреннего железо-никелевого ядра Земли — 12-14 граммов на кубический сантиметр.
Вопрос в том, из чего же должны состоять эти объекты при такой плотности и что они собой представляют. Есть еще один интересный факт: все они находятся значительно ближе к своим нейтронным звездам, чем Меркурий к Солнцу. Годовой оборот они успевают совершить за считанные часы.
Согласно одной из версий, это остатки звезд, «съеденных» пульсарами: маленькие монстры захватили большую часть их вещества. Предполагается, что такой «обглоданный» объект может в итоге полностью остыть и превратиться в сгусток кристаллизованного углерода — по сути, гигантский алмаз. Наконец, существует возможность так называемой кварковой звезды — результата еще более сильного сжатия звездного ядра, когда вещество в нем распадается не на субатомные, а на квантовые частицы — кварки. Такой объект, соответственно, должен быть еще плотнее, чем пульсар.
Чтобы выяснить, что же это за объекты на самом деле, предлагается измерить степень и характер гравитационного воздействия пульсаров на них — приливный эффект. Притяжение родительской звезды должно деформировать их и оказывать влияние на их орбиту. Если эти небесные тела маленькие и плотные, то эффект должен быть слабым. Если большие и рыхлые — сильным. Астрофизики отметили, что в настоящее время провести такие измерения вряд ли возможно, но в ближайшие десятилетия научные инструменты достигнут необходимого уровня чувствительности.
Фото: hi-tech.mail.ru