Galaxiile ar putea fi ancorate de „stele întunecate” gigantice – aglomerări de materie invizibilă care stau în miezul lor, sugerează o nouă cercetare.
Deși astronomii au o abundență de dovezi că cea mai mare parte a masei din orice galaxie dată este invizibilă, ei nu cunosc încă identitatea acestei galaxii.materie întunecată.” În ultimele decenii, cea mai promițătoare ipoteză a fost aceea că materia întunecată este formată dintr-un fel de particule grele care rareori, dacă vreodată, interacționează cu lumina sau cu altă materie. Dar această ipoteză se străduiește să explice densitățile relativ scăzute ale nucleelor galaxiilor, deoarece simulările comportamentului materiei întunecate prezic că aceasta ar trebui să se aglomereze cu ușurință până la densități extrem de mari, ceea ce nu se potrivește cu observațiile.
Un posibil răspuns la această problemă este că particulele de materie întunecată sunt incredibil de luminoase – de miliarde de ori mai puțin masive decât neutrinulcea mai ușoară particulă cunoscută în prezent. Dublat „materie întunecată neclarăaceste particule ipotetice sunt atât de ușoare încât natura lor cuantică se manifestă la scari mai mari, macroscopice – chiar galactice. Aceasta înseamnă că se pot stabiliza în aglomerări gigantice de materie invizibilă, formând stele întunecate.
Acest lucru este deosebit de interesant, deoarece aceste stele întunecate pot fi extinse în spațiu pentru mii de ani-lumină, dar au totuși mase relativ mici, deoarece particulele sunt atât de ușoare. Astfel, ele pot forma potențial nucleele galaxiilor, furnizând cea mai mare parte a masei acestor galaxii fără a crea densități foarte mari în centrele galactice.
Dar galaxiile sunt făcute din mai mult decât materie întunecată – neclară sau nu. Ele conțin și materie normală, distribuită sub formă de nori difuzi de gaz și stele și sunt acele elemente pe care astronomii le pot observa de fapt. Deci, pentru a testa această idee, trebuie să înțelegem legătura dintre materia întunecată neclară și materia normală dintr-o galaxie.
Înrudit: Experimentul „DUNE” lung de 800 de mile ar putea dezvălui dimensiunile ascunse ale universului
„Puful” din stelele noastre
Într-o lucrare publicată pe 17 decembrie 2024 pe serverul de pretipărire arXivo echipă internațională de astrofizicieni a explorat modul în care galaxiile ar putea evolua ca răspuns la materia întunecată neclară. Pentru acest prim pas, ei nu au încercat să recreeze o întreagă galaxie complexă. În schimb, au construit un model de jucărie simplu care conținea doar două componente: un procent mare de materie întunecată neclară și un procent mai mic de gaz ideal simplu.
Apoi au calculat modul în care aceste două componente ar evolua sub influența lor gravitațională reciprocă. Ei au descoperit că, în ciuda comportamentului inițial aleatoriu, materia întunecată neclară s-a adunat rapid într-un pâlc mare în centru, cu nori mai difuzi de materie întunecată înconjurând-o.
Gazul a urmat, amestecându-se cu materia întunecată neclară din centru, creând ceea ce cercetătorii au numit o stea fermion-boson, cu referire la cele două tipuri de materie care s-au amestecat pentru a forma obiectul central. Această stea era total diferită de concepția noastră tipică despre una. Ar fi gigantic – până la 10.000 ani-lumină peste – și aproape în întregime invizibil, cu excepția strălucirii subtile a gazului răspândit în ea.
Cu toate acestea, cercetătorii au subliniat că aceasta ar servi drept reprezentarea ideală a unui nucleu galactic, care conține densități mai mari, dar nu prea mari, de materie normală, confirmând astfel o predicție cheie a modelului de materie întunecată neclară.
Următorul pas este să construim modele și mai sofisticate pentru a explora cum ar putea arăta aceste „stele”, astfel încât astronomii să poată compara predicțiile cu observațiile din lumea reală.
Comentarii recente