Poate exista un univers invizibil de stele, nebuloase și galaxii alcătuite în întregime din materie întunecată. Iar astronomii știu acum cum să-l caute.
Pentru a spune simplu, materia întunecată este un mister. Astronomii au zeci de dovezi independente care indică toate existența unei forme de materie în univers care este efectiv invizibilă. Nu interacționează cu lumina. Dar exercită o influență gravitațională asupra materiei normale. Materia întunecată menține galaxiile lipite între ele în ciuda vitezei lor mari de rotație, menține gazul cluster coeziv în ciuda temperaturii sale ridicate, curbează calea luminii de fundal în tot universul și chiar modelează cele mai mari structuri din cosmos.
În ciuda dovezilor existenței sale, identitățile particulelor de materie întunecată rămân necunoscute. Timp de decenii, cosmologii au presupus că există doar un singur tip de particule de materie întunecată, o singură specie care domină universul. Dar recent au început să se întrebe dacă materia întunecată ar putea fi la fel de bogată și variată ca universul normal. De exemplu, unele teorii ale fizicii energiilor înalte prezic existența unui geamăn, sau oglindă, pentru fiecare particulă de materie normală care trăiește în sectorul întunecat. În această viziune asupra cosmosului, ar exista electroni întunecați, quarcuri întunecate, neutrini întunecați și așa mai departe, toți interacționând între ei prin propriul lor set de forțe fundamentale, complet străine de forțele pe care le cunoaștem.
Acest univers oglindă ar fi peste tot, dar complet invizibil pentru noi. Deci, cum putem testa această idee? Aceasta a fost exact întrebarea pusă de o echipă de astronomi într-o lucrare, care nu a fost încă revizuită, publicată pe 29 noiembrie în baza de date preprint. arXiv. Ei au descoperit că, în mod surprinzător, stelele în oglindă s-ar putea face vizibile și ar arăta foarte diferit decât orice altceva am găsit vreodată în univers.
Legate de: Materia întunecată poate avea propriul său tabel periodic „invizibil” al elementelor
Stelele oglindă s-ar forma pe măsură ce diferite specii de materie întunecată interacționează, își pierd energie și se adună. Acest lucru s-ar desfășura într-un proces analog cu formarea stelelor obișnuite, în care hidrogenul și heliul se prăbușesc gravitațional, eliberează energie prin emisia de fotoni și devin suficient de dense pentru a forma stele. Aceste stele oglindă, totuși, ar interacționa prin propriile forțe ale naturii și ar emite radiații – deși ar fi prin eliberarea de fotoni întunecațicare ne-ar fi invizibil.
Ar putea fi milioane, chiar trilioane de aceste stele întunecate plutind în tot Calea lactee Numai galaxie, având în vedere că materia întunecată reprezintă aproximativ 80% din masa fiecărei galaxii.
Dar, în mod esențial, așa cum și-au dat seama autorii, aceste stele oglindă încă mai au gravitatie. Așa știm că materia întunecată există în primul rând. Și orice obiect masiv, relativ compact, indiferent dacă este o stea obișnuită sau o stea în oglindă, va atrage gravitațional materia în jurul său. Deci, aceste stele oglindă vor trage de gaz și praf care plutesc în mediul interstelar.
Acea chestiune obișnuită se va aduna în ceea ce autorii numesc „pepite”. Pe măsură ce pepitele se prăbușesc, acestea se vor încălzi și se vor emite radiații. Acea radiație va arăta ca și cum ar provine de la o stea normală, dar nu un tip de stele pe care astronomii le-au identificat. În schimb, nuggetele vor fi foarte roșii, pentru că nu au temperaturile ridicate ale fraților lor stelari obișnuiți și foarte slabe, deoarece nuggetele nu sunt foarte mari.
Dar există și alte obiecte mici și slabe în univers, cum ar fi piticele albe și nebuloase planetare. Autorii au descoperit că pot distinge aceste pepite de piticele albe pe baza lungimilor de undă ale radiațiilor electromagnetice pe care le emit. Dacă vedem ceea ce arată ca o pitică albă slabă, dar are un spectru greșit, ar putea fi doar o pepiță de materie normală așezată în inima unei stele oglindă. De asemenea, aceste pepite vor emite lumină la lungimi de undă care nu se găsesc în nebuloasele planetare tipice.
Deși ideea unui univers oglindă este foarte ipotetică, este o idee științifică realtestabilă, arată studiul. Dacă stele-oglindă sunt acolo, s-ar putea să fie pepite în inimile lor și, cu studii destul de sensibile și suficient de mari, am putea să le găsim.