Юный техник, 2003 № 02 - [7]

Впрочем, Хау настроен оптимистично хотя бы потому, что антиматерия может быть использована не только в двигателях нового типа. С ее помощью можно будет улучшить диагностику раковых заболеваний, облегчить обнаружение опасных материалов в багаже авиапассажиров и судовых грузах…

Словом, ей найдется немало применений не только в космосе, но и на Земле. А если у исследователей будет все в порядке с финансированием, они смогут закончить разработку прототипа двигателя на антиматерии в течение года.

Станислав СЛАВИН

Сколько весит кварк?

Американские исследователи выдвинули еще одну гипотезу о происхождении землетрясений. По их мнению, микроскопические частицы материи из космоса пробивают земную кору и вызывают ее сотрясения. Потому что весят они… более тонны.

Частицы величиной с молекулу, но имеющие массу, как легкового автомобиля, пробивают планету, к примеру, в Антарктиде, а «выскакивают» из Земли к югу от Индии», полагают Юджин Хэррин и его коллеги из Южного методистского университета в Далласе (штат Техас).

Ученые строят свою гипотезу, исходя из того, что в октябре 1993 года такое исключительное событие зарегистрировали сразу семь сейсмологических станций. В ноябре того же года еще один микроскопический метеорит ударил в Тихий океан и объявился на поверхности в Антарктиде, одновременно подтвердили девять сейсмологических станций.

По мнению Хэррина, так нашу планету способны «прострелить» только частицы сверхплотной материи (SQM — strange quark matter-nuggets), которые при микроскопических размерах имеют чудовищную плотность.

Как полагают ныне теоретики, протоны и нейтроны, из которых состоит атомное ядро, в свою очередь строятся из еще более мелких частиц — кварков. Различают шесть разновидностей кварков. Частицы SQM образуются лишь тремя из них.

Гипотезу о существовании подобных сгустков материи выдвинул в 1984 году физик Эдуард Уиттен из Принстонского университета. Согласно его гипотезе, вскоре после первоначального Большого взрыва три первых вида кварков соединились и образовали протоны и нейтроны, а потом три других вида кварков «слиплись» в сверхплотные частицы SQM.

В пользу этого предположения говорит хотя бы то, что недавно во Вселенной были открыты две звезды, которые не подходят ни под одну из существующих классификаций физических объектов.

Таинственную звезду — RXJ 1856 из созвездия Южная Корона — открыли в 1996 году с помощью немецкого орбитального телескопа «Roentgen» (RОSAT).

Она отстоит от нас на 400 световых лет, и все это время считалось, что она относится к классу обычных нейтронных звезд. Такие небесные тела образуются в результате гравитационного сжатия, коллапса сверхновых, и состоят не из атомов, а из нейтронов. Их диаметр составляет всего лишь от 20 до 32 км, а плотность — 2х10¹⁷ кг на кубический метр. Так что до недавнего времени считалось, будто нейтронные звезды самые плотные (после черных дыр) космические объекты.

Однако данные, полученные с орбитальных телескопов «Чандра» и «Хаббл», показали, что диаметр RXJ 1856 не превышает 11,3 км. Стало быть, плотность ее вещества настолько велика, что сила тяготения разрушает все и вся, оставляя лишь свободные кварки. Так, во всяком случае, полагает Джереми Дрейк, руководитель группы исследователей из Смитсонианского центра астрофизики США.

Второй кандидат на звание «кварковой звезды» — объект ЗС58 в созвездии Кассиопеи — удален от Земли на 10 000 световых лет. Его отыскал ученый из Колумбийского университета Дэвид Хелфанд, использовав для этого исторические данные. Считается, что на ее месте китайские астрономы наблюдали еще в 1181 году вспышку сверхновой.

После подобного взрыва начинается процесс колоссального сжатия массы звезды и снижения ее температуры. И по расчетам Хелфанда, в настоящее время температура ЗС58 должна была бы составлять около 2 млн. градусов. Однако, согласно спектральным замерам, она не превышает 1 млн. градусов, что делает небесный объект слишком холодным для нейтронной звезды.

«Наблюдения говорят о том, что этот объект состоит из неведомого нам вида материи, — пояснил астроном. — Вещество в нем упаковано гравитационными силами настолько плотно, что разрушились все связи не только между протонами, нейтронами и электронами, составляющими атомы, но и между кварками, из которых состоят многие частицы»…

До сих пор эти частицы существовали лишь на кончике пера. Ученым никогда еще не удавалось наблюдать кварки в естественных условиях, а эксперименты на ускорителях приносили лишь косвенные подтверждения их существования. Так почему же исследователи решили, что видят именно кварковые звезды?

Согласно теории, при взрыве сверхновой звезды ее внешняя оболочка улетает в окружающее пространство, а основная масса тела «проваливается» к ядру, образуя небольшую нейтронную звезду огромной плотности. Однако некоторые теоретики полагают, что, если процесс коллапса протекает слишком быстро, звезда «схлопывается» до еще меньших размеров, достигая сверхбольшой плотности вещества.

Впервые предположение о существовании подобных звезд было высказано более двух десятилетий назад. И вот теперь, возможно, наблюдения орбитальных телескопов подтвердили эту гипотезу. Космолог Майкл Тернер из Чикагского университета считает: само существование загадочных звезд доказывает, что природа способна создавать такие виды материи, которые ученые не могут воспроизвести в своих лабораториях. Если это так, можно считать, что астрономы предоставили первые данные о природе этих частиц.