211service.com
Astronomer förutspår en ny klass av 'Electroweak' stjärna
När små stjärnor dör kollapsar de och bildar neutronstjärnor där Paulis uteslutningsprincip förhindrar ytterligare kollaps. Allt mer massivt blir så småningom ett svart hål (med avskärningen vid cirka 2,1 solmassor).
Under de senaste åren har astrofysiker dock beräknat att en stjärnas utveckling till ett svart hål är mer komplex än vad man ursprungligen trodde. Det beror på att efter att Pauli-uteslutningseffekten har brutits genomgår stjärnprylar andra kärnfasövergångar som frigör tillräckligt med energi för att fördröja kollaps, om än under en relativt kort tid.
Till exempel upptäckte astrofysiker nyligen ett tillstånd mellan en neutronstjärna och ett svart hål där stjärnans massa stöds av den energi som frigörs när kärnämne komprimeras till kvarkmateria. Så kallade kvarkstjärnor tros likna neutronstjärnor väldigt mycket, så det blir svårt att hitta dem.
Idag föreslår De-Chang Dai vid State University of New York i Buffalo och några kompisar en helt ny typ av stjärna som bildas efter en kvarkstjärna men före ett svart hål. Dai och kollegor påpekar att efter kvarkövergången finns det en annan fasövergång som förutspås av partikelfysikers standardmodell.
Detta inträffar när kvarkarna pressas så hårt att de förvandlas till en typ av elementarpartikel som kallas lepton. Eftersom leptoner upplever den elektromagnetiska kraften och den svaga kärnkraften men inte den starka kärnkraften, kallar teamet denna process för elektrosvag förbränning.
Dai och co beräknar att elektrosvag förbränning borde generera tillräckligt med energi för att fördröja kollapsen i cirka 10 miljoner år. Det betyder att det borde finnas gott om elektrosvaga stjärnor där ute för att se om astronomer kan hitta dem.
Hur elektrosvaga stjärnor ska se ut är ännu inte klart. Dai och co säger att detta inte kommer att bero på stjärnans kärna där den elektrosvaga förbränningen äger rum, utan på strukturen av dess yttre skikt där de fotoner produceras som vi sannolikt kommer att fånga upp på jorden. Att bedöma synligheten av dessa fascinerande nya objekt kräver en noggrann modellering av deras yttre struktur för att bestämma fotonens ljusstyrka och spektrum, säger teamet.
Att beräkna hur det här lagret kommer att bete sig är en svår uppgift, men en uppgift som teamet säger att de arbetar med för framtida publikationer. Men här är ett tips, vi kommer inte att veta säkert förrän Dai och co avslutar sin siffra, men de smarta pengarna satsar på att elektrosvaga stjärnor kommer att vara mer eller mindre omöjliga att skilja från neutronstjärnor. Skam!
Ref: arxiv.org/abs/0912.0520 : Electroweak Stars: How Nature May Capitalize on the Standard Model's Ultimate Fuel