Czyli jak wywrócono do góry nogami Model Standardowy.

To nad tym zastanawialiśmy się na ostatnim spotkaniu Sekcji Astronomicznej. Niepogoda astronomiczna pozwala nam zając się nieco bardziej rozbudowanymi problemami astrofizycznymi, a że naszą domeną ostatnimi czasy jest grawitacja i jej skutki w naszym świecie, to na nowy typ gwiazd przyszło.

Dlaczego grawitacja, ktoś może się zapytać? Bo to przez nią wszystkie te problemy. Od niej poszukiwania zaczął Kopernik i Kepler. A potem to już poszło samo. Lawina ruszyła. Okazało się, że dzięki zrozumieniu grawitacji, jesteśmy w stanie wyliczyć wiele rzeczy, a przez to zrozumieć, nie tylko jak to działa, ale przede wszystkim dlaczego tak to działa.

---

Jak się okazuje im dalej w las tym bardzie sprawy się komplikują. Do tej pory z jednej strony mamy tzw. Model Standardowy, a z drugiej strony w miarę spójny model ewolucji gwiazd. Zarówno w jednym jak i w drugim jest wiele nieścisłości, z których fizycy i astronomowie zdają sobie sprawę. Takie pytania jak: dlaczego niektóre cząstki są tak ciężkie, a inne tak lekkie? Dlaczego liczby kwantowe mają takie wartości i nie możemy ich wyliczyć, ale jedynie określić oraz oczywiście skąd cząstki mają masę? – spędzają wszystkim naukowcom sen z powiek. Nam też. Gdyż my możemy jedynie bazować na wiedzy samej czołówki świata nauki i wiemy jedynie tyle ile najtęższe umysły na ziemi. Świat kosmosu tez jest bardzo niespójny. Ciemna materia nie daje nam spać, a i ciemna energia nie daje nam spokoju. Czym one są. Jak działają na nasze otoczenie. W tych okolicznościach „powstały” nowe gwiazdy – Gwiazdy Preonowe zbudowane z preonów, składowych kwarków.

Ich właściwości poznaliśmy dzięki artykułowi w ostatniej Uranii. Niezwykłe jak wiele potrafi dać taka nauka. Czym są owe obiekty? Zacząć należy od mikroświata. Preony to na razie hipotetyczne cząstki materii, z których składają się kwarki. Tak kwarki okazują się mieć własną strukturę. I nie jest to już tylko teoria, bo wiele faktów na to wskazuje, że tak jest. Choć nie daje się tam zajrzeć dosłownie, to fizyka potrafi już takie obszary naszej rzeczywistości badać. Na tej bazie astrofizycy określili istnienie gwiazd kwarkowych (te już znamy od dłuższego czasu – na tyle na ile wiemy o istnieniu kwarków). Obiektów jeszcze cięższych i gęstszych od gwiazd neutronowych – 10¹⁷ g/cm³ przy średnicy 10km. Idąc tą drogą możliwe jest istnienie gwiazd preonowy. Ich gęstości są absurdalnie wielkie – 10²⁷ g/cm³ prze średnicy 10cm. Na końcu tej ścieżki zapadania się gwiazdy jest oczywiście czarna dziura o gęstości nieskończonej.

Jak się okazuje już dzisiaj jesteśmy w stanie je wykrywać. A co za tym idzie, mamy dobrego kandydata na ciemną materię. Gwiazd preonowych wystarczy 104 na parsek sześcienny (1pc=3,1x10⁶m) – czyli jedna gwiazda preonowa o masie 10²⁴kg na objętość milion razy większą od naszego Układu Słonecznego – dobry kandydat? Może. Zobaczymy.

Jak się okazuje pulsary preonowe mogłyby wyjaśnić skąd borą się wysokoenergetyczne cząstki promieniowania kosmicznego o energiach rzędu 10²¹ eV. W tak gęstych obiektach pole magnetyczne tworzyłoby indukowane pole elektryczne o wartości 10²⁴V/m co z nawiązką starczy na wytworzeni tak energetycznego promieniowania.

Pole grawitacyjne daje szerokie możliwości analizy przestrzeni. My zaczynamy w ramach zajęć wchodzić w świat analizy orbit ciał naszego układu oraz układów gwiazd. Obliczenia nie są skomplikowane, ale dają możliwość zrozumienia szlaku odkryć naszej cywilizacji w dążeniu do zrozumienia naszego otoczenia. Większość zespołu Sekcji jest już gotowa, przez szkołę, na poznanie największych i najpiękniejszych tajników kosmosu. To najlepsza dogra do sięgnięcia po jeszcze więcej.

Przeczytaj więcej:

• Czytaj Urannię Postępy Astronomii - artykuł o gwiazdach preonowych
• Subkwarki
• Gwiazdy preonowe - tylko tyle znajdziesz w sieci