8. Кварковые звезды

Анализ состояния барионного вещества показывает, что при больших плотностях вещество ведет себя как газ свободных кварков, так как механизмы “запирающие” кварки в барионах уже не имеют доминирующего значения. Расчеты состояния нейтронных звезд на основе квантовой хромодинамики, при плотностях превышающих плотности нейтронных звезд, показали, что в недрах таких звезд могут появиться свободные кварки и возможно появление кварковой звезды. Астрофизики в 1989 г. установили, что в центре взорвавшейся сверхновой СН 1987А возник пульсар. Это  самый необычный пульсар из всех известных ранее. Скорость его вращения вокруг собственной оси составляет 2000 , что втрое превышает скорость вращения самого быстрого из известных пульсаров.

Теоретик Гленденинг после анализа более 1400 уравнений состояний нейтронной звезды пришел к выводу: пульсар в центре сверхновой СН 1987А  кварковая звезда. Плотность вещества кварковой звезды должна превышать плотность атомных ядер в 10  12 раз. Предполагается, что кварковая звезда состоит из u-, d- и s-кварков, смешанных в равных пропорциях. Если давление пульсара превышает определенный предел, то переход в кварковую материю происходит самопроизвольно. При этом размеры звезды уменьшаются, а скорость вращения в соответствии с законом сохранения момента импульса, возрастает. Кварковые звезды удерживаются как единое тело не силами гравитации, как все обычные звезды, в том числе и нейтронные, а сильными взаимодействиями, которые “запирают” кварки в барионах. Таким образом, кварковые звезды оказываются ближе к образу макроскопического атомного ядра, чем нейтронные звезды.

9. Квазары

Особый класс космических объектов Вселенной составляют квазары. Они излучают в оптическом диапазоне в сотни раз мощнее галактик, содержащих сотни млрд. звезд, а основная часть излучения исходит из ядра-керна размером не более 0,1 пк (1 пк  10¹⁶ м) или даже меньше. Керн квазара окружен газовой оболочкой, простирающей на 100 пк. Квазары обладают также мощным радиоизлучением, а некоторые из них  инфракрасным и рентгеновским излучением. В оптическом диапазоне блеск квазаров изменяется с течением времени за 20 дней. Считается, что квазары являются ядрами галактик, находящимися в стадии чрезвычайно высокой активности. Звезды таких галактик, окружающие квазар обычно не видны, так как квазары находятся на больших расстояниях 8-10 млрд. лет и яркий блеск квазара затмевает относительно слабый свет звезд. Вокруг некоторых близких квазаров обнаружены слабосветящиеся, протяженные оптические туманности. Квазары - внегалактические объекты, характеризующиеся значительным красным смещением с z >0,1.Открыто более 4000 квазаров. Максимальное значение красного смещения одного из них равно z=4,43. Это означает, что квазар удаляется от нас со скоростью близкой к световой. Полная энергия излучения квазара за время его активности составляет до 10⁷⁰ Дж. В 1960 г. астрономы обнаружили, что координаты одного космического радиоисточника 3С48 в точности совпадают с координатами видимой в телескоп звезды, окруженной туманностью. Спектр ее дает необычные линии поглощения и излучения. Линии водорода, которые в обычных звездных спектрах столь интенсивны, вообще отсутствуют. Точечный радиоисточник 3С286 имеет такой же необычный спектр. Но в нем обнаружили две линии поглощения: одну слабую и широкую, другую исключительно яркую (=5,1710^7 м). Такой линии ранее не наблюдалось ни у Новых, ни у Сверхновых звезд, ни в планетарных туманностях, ни в спектре Солнечной короны. Позднее обнаружили еще два радиоисточника: 3С147 и 3С196. Надежды на решение загадки появились с открытием нового точечного источника 3С273, отождествленного с яркой звездой в созвездии Девы. Рядом со звездой обнаружили тонкую, светлую ленту туманности. В ее спектре также наблюдались эмиссионные линии. Только в 1965 г. Шмидт предположил, что загадочные линии в спектре звезды на самом деле являются бальмеровской серией водородных линий. Аномальное их расположение объясняется тем, что они очень сильно сдвинуты к красному концу спектра. Если это результат доплеровского смещения, то звездный объект удаляется от Земли со v50000 км/с. После этого удалось расшифровать и спектр 3С48. Ее загадочные эмиссионные линии удалось отождествить с запрещенными линиями неона и кислорода и двойной линией ионизированного магния.

Звезда находится от нас на расстоянии 4 млрд св. лет, а скорость убегания ее v = 90000 км/с, т. е. радиозвезды являются внегалактическими объектами.

Самая далекая из галактик (1963 г.) отстоит от нас на 6 млрд. св. лет. Но это не галактика, а 3С48 всего лишь звезда, точнее сверхзвезда, или квазар. Светимости 3С48 и 3С273 оказались в 50-150 раз больше светимости нашей Галактики Млечный Путь (состоящей из 200-400 млрд. звезд). Радиозвезды (квазары) излучают больше энергии, чем любой из известных объектов Вселенной, непрерывно на протяжении миллионов или миллиардов лет. По изменению яркости квазара, что позволило предположить о цепном взрыве Сверхновых звезд в ядре, удалось определить его размеры - 210 ¹⁴ м и массу 10 ⁸ масс Солнца.