2 октября, 2019 
AdminGWP Китaйскиe плaнeтoлoги прeдпoлoжили, чтo вoкруг звeзд нa минимaльнoм рaсстoянии мoгут врaщaться плaнeты, кoтoрыe oтличaются oт oбычныx oгрoмнoй плотностью, характерной для ядра атома.
Ученые обнаружили за пределами Солнечной системы четыре таких объекта. Статью с описанием своей работы авторы опубликовали в одной из крупнейших мировых библиотек научных публикаций arXiv.org.
"Кварковые и нейтронные звезды обладают примерно одинаковыми свойствами и выглядят одинаково. В противоположность этому обычные и кварковые планеты будут радикально разными. Мы предложили метод, который позволит их однозначно находить", — рассказал один из авторов работы, ученый Нанкинского университета (Китай) Цзюнь Гэн.
Пульсары и другие типы нейтронных звезд представляют собой останки крупных выгоревших звезд. Их ядра после взрыва сверхновой уплотняются в небольшую сферу, которая по размерам сопоставима с небольшим городом. Материя внутри них сжимается так сильно, что происходит цепочка реакций, в ходе которых электроны и протоны сливаются. В результате все бывшее светило превращается в шар из нейтронов.
Что происходит с новорожденными нейтронными звездами дальше, как выглядят и из чего состоят их недра, ученые еще не смогли выяснить. Часть теоретиков считает, что пульсары и их "кузены" на самом деле могут быть не нейтронными, а так называемыми кварковыми звездами, если давление внутри них выше ожидаемого. Они состоят не из нейтронов, а из экзотических частиц, странных кварков, тяжелых собратьев тех субатомных частиц, из которых состоят остальные элементарные частицы.
Так это или нет, ученые пока не могут сказать. Как отмечает Цзюнь Гэн, теория допускает, что существуют не только кварковые звезды, но и менее крупные объекты, которые астрофизики по аналогии называют кварковыми планетами.
В отличие от обычных планет, эти миры должны быть очень плотными. Каждый кубический сантиметр их материи будет весить около 400 триллионов грамм, что на много порядков больше, чем у всех известных планет. Благодаря этому подобные планеты могут вращаться на очень небольшом расстоянии от звезд и пульсаров, не распадаясь на части, как это произошло бы с аналогами Земли, Меркурия или Юпитера.
Планета массой с Солнце
Эта особенность кварковых планет, по словам авторов статьи, дает ученым уникальную возможность, так как все остальные объекты такого рода фактически невозможно отличить от аналогичных им по размерам белых карликов или нейтронных звезд. В данном же случае их можно легко обнаружить, наблюдая за тем, как близко тот или иной мир подходит к светилу.
Руководствуясь этой идеей, Цзюнь Гэн и его команда детально изучили орбиты нескольких сотен ближайших к нам экзопланет, вращающихся вокруг пульсаров или белых карликов. Сразу четыре объекта из этого списка — планеты XTE J1807b, XTE J1751b, PSR 0636 b, и PSR J1807b — удовлетворяли всем критериям отбора.
Эти миры, как показали наблюдения за ними, совершают один оборот вокруг звезды меньше, чем за 1,5 часа, и очень близко подходят к поверхности пульсаров. Подобное сочетание свойств крайне маловероятно для нормальных планет, так как при переходе на подобную орбиту приливные силы должны разрушить их за мгновения по астрономическим меркам.
Китайские планетологи нашли еще пять подобных планет, вращающихся вокруг белых карликов. В этом случае ученые менее уверены в их природе, и поэтому они пока не причисляют их к числу кандидатов на роль миров, которые целиком состоят из экзотической кварковой материи.
Проверить эти гипотезы, как отмечает Цзюнь Гэн, можно будет в начале 2030 годов, когда на орбиту будет выведен гравитационный телескоп LISA. Его чувствительности хватит для того, чтобы обнаружить колебания пространства-времени, которые будут вырабатывать две подобных планеты у белых карликов и один мир у пульсара. Это позволит вычислить массу этих планет и доказать, что скопления "странной" кварковой материи действительно могут существовать в современной Вселенной.
Опубликовано в рубрике