Космос може бути усипаний прозорими зірками, що цілком складаються з бозонів.
У своїй статті астрофізик Гектор Оліварес з Університету Радбауд в Нідерландах і Університету Гете в Німеччині і його колеги розрахували, як може виглядати бозонна зірка, і чим вона буде відрізнятися від акреційної чорної діри.
Бозонні зірки – одні з найбільш дивних теоретичних об’єктів, не схожих на звичайні зірки, якщо не брати до уваги їх кулясту форму. Якщо зірки, до яких ми звикли, складаються з частинок, які називаються ферміонами (протони, нейтрони, електрони), то бозон зірки складаються тільки з бозонів. Ці частинки, включаючи фотони, глюони і знаменитий бозон Гіггза, не підкоряються тим же законам фізики, яким слідують ферміони.
Ферміони підкоряються принципу виключення Паулі – дві ідентичні частинки не можуть займати одне і те ж місце в просторі. А бозони можуть накладатися один на одного, діючи як одна велика частка або хвиля матерії. Це відомий факт, перевірений в ході лабораторних експериментів. При цьому, до речі, був отриманий конденсат Бозе-Ейнштейна.
У випадку бозонних зірок частки, з яких вони складаються, можна стиснути в просторі. При правильному розташуванні бозонів це «скалярне поле» може виявитися вельми стабільним. Але в теорії. Бозони з масою, які потрібні на утворення подібної структури, не кажучи вже про масу надмасивної чорної діри, ще тільки належить виявити.
Бозонні зірки не мають ядер і не випускають випромінювання. Вони просто висять в космосі і абсолютно невидимі, через що дуже схожі на чорні діри. Але, на відміну від чорних дір, бозонні зірки повинні бути прозорими – у них немає поглинаючої поверхні, яка зупиняла б фотони, і у них немає горизонту подій. При цьому траєкторія фотонів може трохи скривлюватися під дією гравітації. При цьому деякі бозонні зірки можуть мати кільця, що скадається з обертової плазми, та дуже нагадує акреційний диск чорної діри – освітлений пончик з темним центром.
Оліварес і його колеги змоделювали динаміку цих плазмових кілець і порівняли їх з акреційним диском чорної діри. Плазма бозонної зірок повинна еволюціонувати в часі і формувати різні структури, а тінь від бозонної зірки буде значно меншою, ніж тінь від чорної діри тієї ж маси.
Команда вчених сподівається виявити бозонні зірки, для чого при розрахунках враховувалися технічні можливості і обмеження телескопа Event Horizon. Така знахідка «означатиме, що космологічні скалярні поля існують і грають важливу роль у формуванні структур у Всесвіті», – каже Оліварес. Можливо, вчені вже спостерігали бозонні зірки, але прийняли їх за чорні діри. Тепер знахідки будуть вивчені заново.
Натхнення: www.popmech.ru