„Ji gali būti šalia mūsų...“ Paslaptingoji bozono žvaigždė. Kas tai? (1)
Mokslininkai mano, kad Visata gali būti užpildyta neįprastomis bozoninėmis arba tamsiosiomis žvaigždėmis.
© recraft.ai (Free Tier Assets) | https://www.recraft.ai
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Jei pažvelgsite į naktinį dangų, galite pamatyti milijonus skirtingo ryškumo šviečiančių žvaigždžių. Tuo pačiu metu mokslininkai teigia, kad kosmosas gali būti užpildytas nematomomis bozono žvaigždėmis, kurios susideda iš egzotiškos materijos formos, rašo „Space“.
Remiantis šiuolaikinėmis idėjomis apie Visatą, didžioji dalis joje esančios medžiagos yra tamsioji medžiaga. Yra daug netiesioginių įrodymų, kad tokia materijos forma egzistuoja. Mokslininkai mano, kad tamsioji medžiaga yra kažkokia neatrasta dalelė, tačiau tiesioginių įrodymų tam kol kas nėra.
Maždaug pastaruosius 20 metų mokslininkai manė, kad tamsioji medžiaga yra silpnai sąveikaujanti masyvi dalelė (WIMP). Numatyta, kad ši nauja dalelė turi maždaug tokią pat masę kaip ir sunkiausia dalelė Visatoje – tikrasis kvarkas. Tačiau WIMP iš esmės išlieka nematoma dalelė, nes ji itin retai sąveikauja su įprasta medžiaga. Tačiau ilgos WIMP paieškos rezultatų nedavė.
|
Todėl mokslininkai manė, kad tamsioji medžiaga yra hipotetinė, bet neatrasta dalelė, vadinama aksionu (axion). Ši dalelė buvo įvesta siekiant išspręsti problemą, susijusią su stipriaja sąveika (strong interaction), viena iš keturių pagrindinių gamtos jėgų.
Stebėjimai rodo, kad stipriąją sąveiką Visatoje lemia dvi svarbios simetrijos: krūvis ir paritetas. Tai reiškia, kad jei stipriojoje sąveikoje pakeisite visų dalelių krūvius į priešingas reikšmes ir pažvelgsite į reakciją veidrodiniame vaizde, gausite tą patį rezultatą.
Tačiau teorijoje niekas nesako, kad stiprioji sąveika turi paklusti šioms simetrijoms. Fizikai bandė tai išspręsti pridėdami naują parametrą į lygtį ir nustatydami šį parametrą į nulį, tačiau tai neišsprendė problemos. Tada mokslininkai nusprendė, kad galbūt šis parametras reiškia naują kvantinį lauką, o sąveika su šiuo lauku natūraliai sukuria simetriją. Tai yra ašis, kuri išsprendžia simetrijos problemą.
Tęsinys kitame puslapyje:
Jei aksionai egzistuoja, vadinasi, jos puikiai tinka tamsiosios materijos vaidmeniui, nes jų turėtų būti daug, o su įprasta medžiaga jie sąveikauja labai retai, jei išvis. Tačiau yra ir kitų aksionų savybių.
Šios dalelės, anot fizikų, yra labai lengvos. Jų masė turėtų būti trilijonus kartų mažesnė nei lengviausios Visatos dalelės – neutrino. Todėl aksionų kvantinės bangos prigimtis turėtų pasireikšti makroskopiniu mastu. Nors su kiekviena dalele taip pat yra susijusi banga, paprastai apie tai negalvojama, nebent kalbame apie subatomines kvantines sistemas. Tačiau aksionai gali paskleisti savo bangos ilgį visoje galaktikoje.
Fizikai taip pat mano, kad aksionai yra bozonai. Tai yra dalelių tipas, kuris gali būti toje pačioje kvantinėje būsenoje. Tai yra, jie gali tilpti tiek, kiek nori kompaktiškame tūryje. Tokiu būdu bozonai yra panašūs į fotonus, tačiau skiriasi nuo kitų dalelių, pavyzdžiui, elektronų, kurie kompaktiškame tūryje gali sutalpinti tik tam tikrą skaičių.
Šios dvi aksionų savybės reiškia, kad jie labai gerai suspaudžiami iki neįtikėtinai didelio tankio, traukiamos jų pačių gravitacijos. Mokslininkai mano, kad jie gali sukurti savotišką žvaigždę. Tačiau ši žvaigždė visiškai nematoma, nes neskleidžia šviesos ir su niekuo nesąveikauja.
Tokios žvaigždės vadinamos bozoninėmis, aksioninėmis ir tamsiosiomis žvaigždėmis. Manoma, kad jos gali būti įprastos žvaigždės dydžio, bet gali būti ir tokios didžiulės, kad apimtų visą galaktikos šerdį.
Viena vertus, aptikti bozono žvaigždę yra labai sunku, nebent ji būtų Saulės sistemoje, kad aksonus būtų galima aptikti antžeminiais detektoriais.
