Una estrella extraña es una estrella de quarks hecha de materia extraña de quarks . Forman un subgrupo en la categoría de estrellas de quarks. [1] [2] [3]
Pueden existir estrellas extrañas sin tener en cuenta el supuesto de estabilidad de Bodmer-Witten a temperaturas y presiones cercanas a cero, ya que la materia de quarks extraños podría formarse y permanecer estable en el núcleo de las estrellas de neutrones , de la misma manera que podría hacerlo la materia de quarks ordinarios. [4] Tales estrellas extrañas naturalmente tendrán una capa de corteza de material de estrella de neutrones . La profundidad de la capa de la corteza dependerá de las condiciones físicas y las circunstancias de toda la estrella y de las propiedades de la materia de quarks extraños en general. [5] Las estrellas compuestas parcialmente de materia de quarks (incluida la materia de quarks extraños) también se conocen como estrellas híbridas . [6] [7] [8] [9]
Se propone que esta extraña corteza estelar teórica sea una posible razón detrás de las ráfagas de radio rápidas (FRB). Esto todavía es teórico, pero hay buena evidencia [6] [7] [8] [9] de que el colapso de estas extrañas costras estelares puede ser un punto de origen de FRB .
Caracteristicas
Investigaciones teóricas recientes han descubierto los mecanismos por los cuales las estrellas de quarks con " extrañas pepitas de quarks " [10] pueden disminuir los campos eléctricos de los objetos y las densidades de las expectativas teóricas previas, haciendo que tales estrellas parezcan casi indistinguibles de las estrellas de neutrones ordinarias . Esto sugiere que muchas, o incluso todas, las estrellas de neutrones conocidas podrían ser estrellas extrañas. Sin embargo, el equipo de investigación de Jaikumar, Reddy y Steiner (2006) [10] hizo algunas suposiciones fundamentales que llevaron a incertidumbres en sus resultados lo suficientemente importantes como para que la cuestión no se resuelva. Queda por hacer más investigaciones, tanto observacionales como teóricas, sobre estrellas extrañas en el futuro. [10]
Otro trabajo teórico sostiene que:
Una interfaz nítida entre la materia de los quarks y el vacío tendría propiedades muy diferentes a las de la superficie de una estrella de neutrones. [11]
Dirigiéndose a los parámetros clave como la tensión superficial y las fuerzas eléctricas que fueron descuidados en el estudio original, los resultados muestran que mientras la tensión superficial es inferior a un valor crítico bajo, los grandes strangelets son de hecho inestable a la fragmentación y extrañas estrellas, naturalmente, vienen con strangelet complejo costras, análogas a las de las estrellas de neutrones . [11]
Colapso de la corteza
Para que la corteza de una estrella extraña colapse, debe acumular materia de su entorno de alguna forma.
La liberación de incluso pequeñas cantidades de su materia provoca un efecto en cascada sobre la corteza de la estrella. Se cree que esto da como resultado una liberación masiva de energía magnética, así como pares de electrones y positrones en las fases iniciales de la etapa de colapso. Esta liberación de partículas de alta energía y energía magnética en un período de tiempo tan corto hace que los pares de electrones / positrones recién liberados se dirijan hacia los polos de la estrella extraña debido al aumento de energía magnética creada por la secreción inicial de la materia de la estrella extraña. . Una vez que estos pares de electrones / positrones se dirigen a los polos de la estrella, se expulsan a velocidades relativistas, lo que se propone es una de las causas de los FRB .
Estrellas extrañas primordiales
Las investigaciones teóricas han revelado que las estrellas de quarks no solo podrían producirse a partir de estrellas de neutrones y poderosas supernovas , sino que también podrían crearse en las primeras separaciones de fases cósmicas posteriores al Big Bang . [12]
Si estas estrellas de quarks primordiales pueden transformarse en materia de quarks extraña antes de que las condiciones externas de temperatura y presión del universo primitivo las vuelvan inestables, podrían volverse estables, si la suposición de Bodmer-Witten es cierta. Estas extrañas estrellas primordiales podrían sobrevivir hasta el día de hoy. [12]
Referencias
- ^ Alcock, Charles; Farhi, Edward; Olinto, Angela (1986). "Estrellas extrañas" . Astrophys. J . 310 : 261-272. Código bibliográfico : 1986ApJ ... 310..261A . doi : 10.1086 / 164679 .
- ^ P., Haensel; R., Schaeffer; JL, Zdunik (1986). "Extrañas estrellas de quark" . Astronomía y Astrofísica . 160 .
- ^ Weber, Fridolin; et al. (1994). Estrellas de materia extraña . Proceedings: Strangeness and Quark Matter . World Scientific. Bibcode : 1994m2..symp .... 1W .
- ^ Stuart L. Shapiro; Saul A. Teukolsky (20 de noviembre de 2008). Agujeros negros, enanas blancas y estrellas de neutrones: la física de los objetos compactos . John Wiley e hijos. págs. 2ss. ISBN 978-3-527-61767-8.
- ^ Kodama Takeshi; Chung Kai Cheong; Duarte Sergio Jose Barbosa (1 de marzo de 1990). Aspectos relativistas de la física nuclear - Taller Internacional de Río de Janeiro . #N / A. págs. 241–. ISBN 978-981-4611-69-5.
- ^ a b Alford, Mark G .; Han, Sophia; Prakash, Madappa (2013). "Condiciones genéricas para estrellas híbridas estables". Physical Review D . 88 (8): 083013. arXiv : 1302.4732 . Código bibliográfico : 2013PhRvD..88h3013A . doi : 10.1103 / PhysRevD.88.083013 . S2CID 118570745 .
- ^ a b Goyal, Ashok (2004). "Estrellas híbridas". Pramana . 62 (3): 753–756. arXiv : hep-ph / 0303180 . Código Bibliográfico : 2004Prama..62..753G . doi : 10.1007 / BF02705363 . S2CID 16582500 .
- ^ a b Benić, Sanjin; Blaschke, David; Álvarez-Castillo, David E; Fischer, Tobías; Typel, Stefan (2015). "Una nueva ecuación de estado híbrida quark-hadrón para la astrofísica". Astronomía y Astrofísica . 577 : A40. arXiv : 1411.2856 . Código Bib : 2015A & A ... 577A..40B . doi : 10.1051 / 0004-6361 / 201425318 . S2CID 55228960 .
- ^ a b Álvarez-Castillo, D; Benic, S; Blaschke, D; Han, Sophia; Typel, S (2016). "El límite de masa de estrellas de neutrones a 2 M ⊙ apoya la existencia de un CEP". El European Physical Diario Una . 52 (8): 232. arXiv : 1608.02425 . Código Bibliográfico : 2016EPJA ... 52..232A . doi : 10.1140 / epja / i2016-16232-9 . S2CID 119207674 .
- ^ a b c Jaikumar, P .; Reddy, S .; Steiner, AW (2006). "Extraña superficie de la estrella: una corteza con pepitas". Cartas de revisión física . 96 (4): 041101. arXiv : nucl-th / 0507055 . Código Bibliográfico : 2006PhRvL..96d1101J . doi : 10.1103 / PhysRevLett.96.041101 . PMID 16486800 . S2CID 7884769 .
- ^ a b Alford, Mark G .; Rajagopal, Krishna; Reddy, Sanjay; Steiner, Andrew W. (2006). "Estabilidad de extrañas costras estelares y extraños". Physical Review D . 73 (11): 114016. arXiv : hep-ph / 0604134 . Código Bibliográfico : 2006PhRvD..73k4016A . doi : 10.1103 / PhysRevD.73.114016 . S2CID 35951483 .
- ^ a b Witten, Edward (1984). "Separación cósmica de fases". Physical Review D . 30 (2): 272–285. Código Bibliográfico : 1984PhRvD..30..272W . doi : 10.1103 / PhysRevD.30.272 .
Otras lecturas
- Zhang, Yue; Geng, Jin-Jun; Huang, Yong-Feng (2018). "Ráfagas de radio rápidas del colapso de extrañas costras estelares". El diario astrofísico . 858 (2): 88. arXiv : 1805.04448 . Código Bib : 2018ApJ ... 858 ... 88Z . doi : 10.3847 / 1538-4357 / aabaee . S2CID 119245040 . - Fuente original del artículo científico
- "¿Son misteriosas ráfagas de radio rápidas provenientes del colapso de extrañas costras estelares?" . - Desglose más sencillo de dicho artículo científico.