אובייקטים קוסמיים היפותטיים צפופים ואקזוטיים במיוחד המכונים "כוכבי קווארק מוזרים" עשויים להתקיים ביקום. בעוד אסטרופיזיקאים ממשיכים להתווכח על קיומם של כוכבי קווארק, צוות של פיזיקאים גילה שלשארית מיזוג כוכבי נויטרונים שנצפה ב-2019 יש בדיוק את המסה הדרושה כדי להיות אחת.
כאשר כוכבים מתים, הליבות שלהם מתכווצות עד כדי כך שהם הופכים לסוגים חדשים של עצמים. לדוגמה, כאשר השמש תמות לבסוף, היא תשאיר אחריה ננס לבן, כדור בגודל כוכב לכת של אטומי פחמן וחמצן דחוסים מאוד. כאשר כוכבים גדולים אפילו יותר מתפוצצים בהתפוצצויות קטקליזמיות הנקראות סופרנובות, הם משאירים מאחוריהם כוכבי נויטרונים. העצמים הצפופים להפליא האלה הם רק כמה קילומטרים רוחב, אבל המסה שלהם יכולה להיות פי כמה מזו של השמש. כפי שמרמז שמם, הם מורכבים כמעט לחלוטין מניוטרונים טהורים, מה שהופך אותם למעשה לגרעיני אטום באורך קילומטר.
כוכבי ניוטרונים הם כל כך אקזוטיים שהפיזיקאים עדיין לא הבינו אותם במלואם. למרות שאנו יכולים לראות כיצד כוכבי נויטרונים מתקשרים עם הסביבה שלהם ולעשות כמה ניחושים טובים לגבי מה שקורה לחומר הנייטרונים הזה ליד פני השטח, הרכב הליבות שלהם נותר חמקמק.
הבעיה היא שהנייטרונים אינם חלקיקים יסודיים לחלוטין. למרות שהם מתחברים עם פרוטונים ליצירת גרעיני אטום, הנייטרונים עצמם מורכבים מחלקיקים קטנים עוד יותר הנקראים קווארקים.
ישנם שישה סוגים, או ניחוחות, קווארקים: למעלה, למטה, למעלה, למטה, מוזר וקסם. נויטרון מורכב משני קווארקים למטה וקווארק אחד למעלה. אם תשטח יותר מדי אטומים יחד, הם יהפכו לכדור ענק של נויטרונים. אז אם תצמיד יותר מדי נויטרונים יחד, האם הם יהפכו לכדור ענק של קווארקים?
התשובות נעות בין "אולי" ל"זה קשה". הבעיה היא שקווארקים ממש לא אוהבים להיות לבד. הכוח הגרעיני החזק, הקושר את הקווארקים בגרעין, גדל למעשה עם המרחק. אם אתה מנסה למשוך שני קווארקים יחד, הכוח המושך אותם לאחור גדל. בסופו של דבר, אנרגיית הכבידה ביניהם הופכת כל כך גדולה עד שחלקיקים חדשים מופיעים בוואקום, כולל קווארקים חדשים, שנקשרים בשמחה עם אלה המופרדים.
אם היית רוצה ליצור עצם מקרוסקופי מהקוורקים למעלה או למטה שמרכיבים נויטרון, העצם הזה היה מתפוצץ מהר מאוד ובעוצמה רבה.
אבל אולי יש דרך שמשתמשת בקווארקים מוזרים. כשלעצמם, קווארקים מוזרים הם כבדים למדי, וכאשר נותנים להם לנוח, הם מתפרקים במהירות לקוורקים קלים יותר למעלה ולמטה. עם זאת, כאשר מספרים גדולים של קווארקים משולבים יחד, הפיזיקה יכולה להשתנות. פיזיקאים גילו שקווארקים מוזרים יכולים להיקשר עם קווארקים למעלה ולמטה וליצור שלישיות הידועות בשם כוכבניות, שיכול להיות יציב - אבל רק בלחצים קיצוניים.
אם דוחסים כוכב נויטרונים יותר מדי, כל הנייטרונים מאבדים את יכולתם לתמוך בכוכב והוא מתפוצץ ויוצר חור שחור. אבל יכול להיות שלב ביניים שבו הלחץ גבוה מספיק כדי להמיס נויטרונים וליצור כוכב קווארק מוזר, אבל לא חזק מספיק כדי שהכבידה תשתלט.
אסטרונומים לא מצפים למצוא כוכבים מוזרים רבים ביקום, עצמים אלו צריכים להיות כבדים יותר מכוכבי נויטרונים אך קלים יותר מחורים שחורים, ואין הרבה מקום לתמרון. ומכיוון שאיננו מבינים היטב את הפיזיקה של כוכבים מוזרים, איננו יודעים אפילו את המסות המדויקות שבהן כוכבים מוזרים יכולים להתקיים.
אבל צוות של אסטרונומים הסתכל לאחרונה על GW190425, אירוע של גלי כבידה שנגרם על ידי מיזוג של שני כוכבי נויטרונים שנצפו ב-2019. יחד עם הכמות האדירה של גלי כבידה, מיזוג כוכבי נויטרונים מביא להיווצרות קילונובה, פיצוץ חזק יותר מנובה רגילה אך חלש יותר מסופרנובה. למרות שאסטרונומים לא הצליחו לזהות אות אלקטרומגנטי מאירוע זה, הם צפו באירוע דומה בשנת 2017 שהפיק גם גלי כבידה וגם קרינה.
כאשר שני כוכבי נויטרונים מתמזגים, קיימות מספר אפשרויות להתפתחות אירועים בהתאם למסה, סיבובים וזווית ההתנגשות שלהם. לפי חישובים תיאורטיים, כוכבי נויטרונים יכולים להרוס זה את זה, ליצור חור שחור או ליצור כוכב נויטרונים מעט יותר מסיבי.
ולפי מחקר חדש, ההתנגשויות הקוסמיות הללו עלולות להוביל להיווצרות כוכב קווארק מוזר.
הצוות העריך כי מסת העצם שנותרה מהמיזוג ב-2019 הייתה איפשהו בין 3,11 ל-3,54 מסות שמש. בהתבסס על ההבנה הטובה ביותר שלנו לגבי המבנה של כוכבי נויטרונים, זה מסה גדולה מדי והיה צריך להתפוצץ לתוך חור שחור. אבל זה גם נופל בטווח המסות שמאפשרים מודלים מבניים של הכוכבים המוזרים האלה.
מוקדם מדי לומר אם 190425 GW2019 היא התצפית הראשונה שלנו בכוכב נדיר עם קווארק מוזר, אבל תצפיות עתידיות (ועבודה תיאורטית יותר) עשויות לעזור לאסטרונומים לאתר את מיקומו של אחד מהיצורים האקזוטיים הללו.
אתה יכול לעזור לאוקראינה להילחם נגד הפולשים הרוסים. הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא לתרום כספים לכוחות המזוינים של אוקראינה באמצעות הצלת חיים או דרך העמוד הרשמי NBU.
קרא גם: