Горсть песка весом с небольшую гору — примерно так устроены странглеты, крошечные сгустки из «странной» кварковой материи, где частицы спрессованы до немыслимых плотностей. В новой работе астрофизики проверили, могут ли такие объекты существовать в природе и какими они были бы на вид.
За основу взяли модель, где кварки заперты внутри «мешка» — так физики называют силы, не дающие кваркам разлететься. Для маленьких капель важны поверхностные эффекты: как у капли воды, где молекулы на границе живут иначе, чем в глубине. Затем с помощью байесовского анализа перебрали миллионы вариантов, чтобы найти те сочетания, при которых странная материя остаётся стабильной и не распадается на обычные протоны и нейтроны. Оказалось, что стабильные странглеты получаются только лёгкими: масса не больше десятой доли солнечной, а радиус — тысячи километров, как у планеты-гиганта.
Самое интересное начинается, когда такой объект быстро вращается. Авторы построили модель с учётом релятивистской термодинамики — по сути, учли, что при больших скоростях энергия движения тоже создаёт гравитацию. Вращение раздувает странглет в экваторе, делая его более «пухлым» и смещая в область, где астрономы уже находят массивные экзопланеты. Однако даже самый раздутый странглет остаётся в сотни раз плотнее обычной планеты. Между ними зияет настоящая пропасть, которую не заполнить никакими известными объектами.
Если странглеты существуют, их можно будет отличить от планет и коричневых карликов по плотности. Будущие обзоры неба, следящие за микролинзированием (когда гравитация объекта искривляет свет далёкой звезды), смогут выловить эти сверхплотные «капли». Пока они остаются гипотетическими, но их поиск — это охота за новой формой материи, которая может прятаться прямо у нас под боком, в тёмных окраинах галактики. И тогда горсть песка, весящая как гора, перестанет быть просто метафорой.
как её написали авторы, на английском arXiv:2605.18260
We investigate the existence and stability of highly-compact sub-stellar objects composed of strange quark matter (SQM), focusing on finite-size strangelets with baryon number $$A \leq 100$$. Motivated by the emergence of mass--radius outliers in the \textit{Gaia} DR3 era, we employ a Bayesian exploration of the MIT bag-model parameter space, explicitly accounting for finite-size surface and curvature contributions that become relevant at low baryon number. Enforcing the bulk absolute-stability requirement for SQM ($$E/A < 930~\mathrm{MeV}$$), we find that self-gravitating equilibrium sequences are confined to the sub-stellar regime, with typical masses $$M \simeq 10^{-2}$$--$$10^{-1}\,M_{\odot}$$ and characteristic radii of order $$10^{3}$$--$$10^{4}$$ km. We further show that rapid rotation, treated through a self-consistent framework that incorporates relativistic thermodynamics, can substantially inflate the equatorial radius and extend the accessible mass--radius domain. While rotation does not eliminate the intrinsic high-density compactness of these configurations, it shifts the most extended models closer to the observational parameter space of massive exoplanets. A comparison with objects from the NASA Exoplanet Archive reveals a pronounced density gap separating standard atomic-matter planets and brown dwarfs from the strangelet-rich branch predicted here. We conclude that light strangelets cannot account for solar-mass white dwarfs, but they robustly predict a previously unexplored population of ultra-compact sub-stellar objects, offering testable targets for future microlensing searches and high-cadence photometric surveys.
Странная кварковая материя может быть настолько стабильной, что при контакте с обычным веществом превращает его в себя — как лёд, который замораживает воду одним касанием.
В романе «Странные кварки» Аластера Рейнольдса инопланетный артефакт из странной материи угрожает превратить всю Землю в кварковый шар.