Objekte kozmike hipotetike jashtëzakonisht të dendura dhe ekzotike të njohura si "yjet e çuditshëm të kuarkut" mund të ekzistojnë në univers. Ndërsa astrofizikanët vazhdojnë të debatojnë për ekzistencën e yjeve të kuarkut, një ekip fizikantësh ka zbuluar se mbetja e një bashkimi të një ylli neutron të vëzhguar në vitin 2019 ka saktësisht masën e nevojshme për të qenë një.
Kur yjet vdesin, bërthamat e tyre tkurren aq shumë sa që shndërrohen në lloje të reja objektesh. Për shembull, kur Dielli më në fund të shuhet, ai do të lërë pas një xhuxh të bardhë, një top të madhësisë së planetit me atome karboni dhe oksigjeni shumë të ngjeshur. Kur yjet edhe më të mëdhenj shpërthejnë në shpërthime kataklizmike të quajtura supernova, ata lënë pas yje neutron. Këto objekte tepër të dendura janë vetëm disa kilometra të gjerë, por masa e tyre mund të jetë disa herë më e madhe se ajo e Diellit. Siç sugjeron emri i tyre, ato përbëhen pothuajse tërësisht nga neutrone të pastra, duke i bërë ato në fakt bërthama atomike kilometërshe.
Yjet neutron janë aq ekzotikë sa fizikanët ende nuk i kanë kuptuar plotësisht. Edhe pse ne mund të vëzhgojmë se si yjet neutron ndërveprojnë me mjedisin e tyre dhe të bëjmë disa supozime të mira për atë që ndodh me këtë lëndë neutronike pranë sipërfaqes, përbërja e bërthamave të tyre mbetet e pakapshme.
Problemi është se neutronet nuk janë grimca krejtësisht themelore. Edhe pse ato kombinohen me protonet për të formuar bërthama atomike, neutronet vetë përbëhen nga grimca edhe më të vogla të quajtura kuarke.
Ka gjashtë lloje, ose aromat, kuarkët: lart, poshtë, lart, poshtë, të çuditshëm dhe sharm. Një neutron përbëhet nga dy kuarkë poshtë dhe një kuarkë lart. Nëse rrafshoni shumë atome së bashku, ata do të kthehen në një top gjigant neutronesh. Pra, nëse shtrydhni shumë neutrone së bashku, a do të shndërrohen ata në një top gjigant kuarkesh?
Përgjigjet variojnë nga "ndoshta" në "është e vështirë". Problemi është se kuarkët me të vërtetë nuk u pëlqen të jenë vetëm. Forca e fortë bërthamore, e cila lidh kuarkët në bërthamë, në fakt rritet me distancën. Nëse përpiqeni të tërhiqni dy kuarke së bashku, forca që i tërheq prapa rritet. Përfundimisht, energjia gravitacionale midis tyre bëhet aq e madhe sa grimca të reja shfaqen në vakum, duke përfshirë kuarkë të rinj, të cilët lidhen me kënaqësi me ato të ndara.
Nëse dëshironi të krijoni një objekt makroskopik nga kuarket lart ose poshtë që përbëjnë një neutron, ai objekt do të shpërthejë shumë shpejt dhe shumë dhunshëm.
Por ndoshta ekziston një mënyrë që përdor kuarkë të çuditshëm. Vetë, kuarkët e çuditshëm janë mjaft të rëndë, dhe kur lejohen të pushojnë, ata shpejt kalben në kuarkë më të lehtë lart e poshtë. Megjithatë, kur një numër i madh kuarkesh kombinohen së bashku, fizika mund të ndryshojë. Fizikanët kanë zbuluar se kuarkët e çuditshëm mund të lidhen me kuarkët lart e poshtë për të formuar treshe të njohura si yjet, e cila mund të jetë e qëndrueshme - por vetëm nën presione ekstreme.
Nëse ngjeshni shumë një yll neutron, të gjithë neutronet humbasin aftësinë e tyre për të mbështetur yllin dhe ai shpërthen për të formuar një vrimë të zezë. Por mund të ketë një fazë të ndërmjetme ku presioni është mjaft i lartë për të tretur neutronet dhe për të formuar një yll të çuditshëm kuarku, por jo aq i fortë sa që graviteti të pushtojë.
Astronomët nuk presin të gjejnë shumë yje të çuditshëm në univers, këto objekte duhet të jenë më të rënda se yjet neutron, por më të lehta se vrimat e zeza dhe nuk ka shumë vend për manovrim. Dhe meqenëse ne nuk e kuptojmë plotësisht fizikën e yjeve të çuditshëm, ne nuk dimë as masat e sakta në të cilat mund të ekzistojnë yjet e çuditshëm.
Por një ekip astronomësh kohët e fundit shikuan GW190425, një ngjarje me valë gravitacionale e shkaktuar nga bashkimi i dy yjeve neutrone të vëzhguara në vitin 2019. Së bashku me sasinë masive të valëve gravitacionale, bashkimi i yjeve neutron rezulton në formimin e një kilonova, një shpërthim që është më i fuqishëm se një nova normale, por më i dobët se një supernova. Megjithëse astronomët nuk ishin në gjendje të zbulonin një sinjal elektromagnetik nga kjo ngjarje, ata vëzhguan një ngjarje të ngjashme në vitin 2017 që prodhoi valë gravitacionale dhe rrezatim.
Kur bashkohen dy yje neutron, ekzistojnë disa opsione për zhvillimin e ngjarjeve në varësi të masës së tyre, rrotullimeve dhe këndit të përplasjes. Sipas llogaritjeve teorike, yjet neutron mund të shkatërrojnë njëri-tjetrin, të formojnë një vrimë të zezë ose të krijojnë një yll neutron pak më masiv.
Dhe sipas një studimi të ri, këto përplasje kozmike mund të çojnë në formimin e një ylli të çuditshëm kuarku.
Ekipi vlerësoi se masa e objektit të mbetur nga bashkimi i vitit 2019 ishte diku midis 3,11 dhe 3,54 masa diellore. Bazuar në kuptimin tonë më të mirë të strukturës së yjeve neutron, kjo është shumë masë dhe duhet të kishte shpërthyer në një vrimë të zezë. Por ai gjithashtu bie brenda kufijve të masave të lejuara nga modelet strukturore të këtyre yjeve të çuditshëm.
Është shumë herët të thuhet nëse 190425 GW2019 është vëzhgimi ynë i parë i një ylli të rrallë me një kuark të çuditshëm, por vëzhgimet e ardhshme (dhe më shumë punë teorike) mund t'i ndihmojnë astronomët të përcaktojnë vendndodhjen e një prej këtyre krijesave ekzotike.
Ju mund ta ndihmoni Ukrainën të luftojë kundër pushtuesve rusë. Mënyra më e mirë për ta bërë këtë është të dhuroni fonde për Forcat e Armatosura të Ukrainës përmes Savelife ose përmes faqes zyrtare NBU.
Lexoni gjithashtu:
- Yjet masivë mund të "vjedhin" planetë
- Përplasësi i madh i Hadronit ndihmoi për të gjetur një mënyrë të re për të matur masën e kuarkut