Informacje
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
  Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Informacje > Nowinki 2000-2002 > Astronomia > Nowinka z dn. 19-04-2002  
 Jesteś tutaj
nowinka:
Białe karły, gwiazdy neutronowe, gwiazdy kwarkowe?
autor:
Jarosław Włodarczyk
z dnia:
19-04-2002





Białe karły, gwiazdy neutronowe, gwiazdy kwarkowe?
Uczeni, prowadzący badania za pomocą satelity rentgenowskiego Chandra, wysunęli hipotezę, że udało się im odkryć nowy rodzaj supergęstych obiektów - gwiazdy kwarkowe. Jeśli wyniki te zostaną potwierdzone, kosmiczna menażeria powiększy się o obiekt jeszcze dziwniejszy niż gwiazda neutronowa, a niemal tak egzotyczny, jak czarna dziura.

Pozostałość po wybuchu supernowej, skatalogowana jako 3C58, skrywa pulsara. Czy jest to gwiazda zbudowana z neutronów, czy z kwarków? Większe zdjęcie to obraz uzyskany przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a, wstawka - rentgenowskie zdjęcie Chandry. Fot. NASA/SAO/CXC/ P. Slane i in.

Najbardziej egzotyczne gwiazdy najpierw były wymyślane przez teoretyków, a dopiero później identyfikowane w rzeczywistym kosmosie. Tak działo się z białymi karłami, które są kulami zdegenerowanej materii, utrzymywanymi przez ciśnienie gazu elektronowego, stosującego się do zakazu Pauliego - "wymyślił" je Subrahmanyan Chandrasekhar (to na jego cześć rentgenowski satelita nosi imię Chandra) w 1930 r., choć te dziwne gwiazdki obserwowano wcześniej, nie rozumiejąc, czym są. Podobnie, a nawet jeszcze bardziej rzecz się miała z gwiazdami neutronowymi - olbrzymimi "jądrami atomowymi", zbudowanymi z neutronów gęsto upakowanych w kuli o średnicy kilkudziesięciu kilometrów (a więc mikrogwiazdkami w gwiezdnej rodzinie): istnienie takich obiektów przewidzieli w latach trzydziestych XX wieku Lew Landau (1932) oraz Walter Baade i Fred Zwicky (1934), natomiast odkrycie (1967 r.) - w postaci pulsarów - musiało poczekać aż do rozkwitu radioastronomii. Czarne dziury pod tym względem też nie okazały się oryginalne: ich teorię, odwołując się do ogólnej teorii względności Einsteina, opracował już w 1916 r. Karl Schwarzschild, ale pierwsze pośrednie dowody obserwacyjne istnienia czarnych dziur zaczęły się pojawiać dopiero w latach siedemdziesiątych XX wieku. Nauczeni, że materia daje się pokornie ściskać coraz bardziej zarówno teoretycznie, jak i w rzeczywistości, fizycy zaczęli sugerować w latach osiemdziesiątych XX wieku, iż mogą w kosmosie występować skupiska kwarków - najdrobniejszych znanych drobinek materii. Jak je jednak zidentyfikować?

RXJ1856.5-3754 w Koronie Południowej jest źródłem promieniowania rentgenowskiego, rejestrowanego przez Chandrę. Rozpoczęto je badać, sądząc, że mamy do czynienia z gwiazdą neutronową, ale teraz nie można wykluczyć, iż jest to gwiazda kwarkowa. Fot. NASA/SAO/CXC/J. Drake i in.

Młode gwiazdy neutronowe powinny być bardzo gorące - temperatura ich powierzchni przekracza milion stopni. Dlatego emitują silnie w rentgenowskiej części widma. Niestety, promienie gwiazd neutronowych są bardzo małe, zgoła niegwiazdowe, i dlatego trudno jest te obiekty dostrzec (ich odkrycie, związane z pulsarami, polegało na rejestracji sygnałów radiowych, generowanych w pobliżu gwiazdy neutronowej za sprawą jej potężnego pola magnetycznego). Dopiero od niedawna możemy więc badać gwiazdy neutronowe bezpośrednio, a obecnie najefektywniejszym obserwatorium do rejestracji promieni X od ciał niebieskich jest sztuczny satelita Ziemi, Chandra.

Dwa zespoły astronomów - jeden pod kierunkiem Jeremy'ego Drake'a z Harwardzko-Smithsoniańskiego Centrum Astrofizycznego (CfA), drugi kierowany przez Patricka Slane'a, także z CfA - wykorzystały Kosmiczny Teleskop Hubble'aChandrę do obserwacji, odpowiednio, RXJ1856.5-3754 i 3C58. Pod tymi enigmatycznymi nazwami kryją się domniemane gwiazdy neutronowe, z których druga znajduje się w pozostałości po wybuchu supernowej, zarejestrowanym w 1181 r. przez chińskich i japońskich kronikarzy-astronomów. Dzięki przeprowadzonym obserwacjom udało się określić temperaturę powierzchni obu obiektów i ich przypuszczalne rozmiary; parametry te okazały się za małe w stosunku do przewidywań modeli gwiazd neutronowych: "zaledwie" 700 tysięcy stopni i promień 11,3 kilometra dla RXJ1856 oraz poniżej miliona stopni dla 3C58.

I tutaj pojawiło się miejsce na przywołanie hipotezy gwiazdy kwarkowej. Gdyby przyjąć, że zgniatanie obu ciał niebieskich nie zakończyło się na fazie neutronów, lecz doprowadziło do powstania jeszcze gęstszej zupy kwarków górnych, dolnych i dziwnych, wówczas dane obserwacyjne zaczęłyby lepiej do siebie pasować. W szczególności zbyt mały promień 3C58 okazałby się w sam raz. Hipoteza ta jest tak interesująca, że nie ulega wątpliwości, iż astronomowie teraz nie spoczną, dopóki nie uzyskają więcej informacji na temat potencjalnych gwiazd kwarkowych.

Jarosław Włodarczyk
O kwarkach i ich odkrywaniu kompetentnie i z wdziękiem opowiada Leon Lederman w Oddziaływaniach silnych. Polecamy!

[  góra strony  ]

Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach