Η σκοτεινή ύλη μπορεί να είναι η αιτία ώστε οι μαύρες τρύπες να εμφανίζονται αυθόρμητα στις καρδιές των μακρινών εξωτικών άστρων. Εάν πράγματι αυτό συμβαίνει, θα μπορούσε να γεννήσει υπόνοιες για τη φύση της σκοτεινής ύλης.
Μαύρες τρύπες περιμένουν να τις ανακαλύψουμε στα κέντρα των άστρων νετρονίων
Οι Arnaud de Lavallaz και Malcolm Fairbairn του Βασιλικού Κολλεγίου του Λονδίνου έθεσαν το ερώτημα τι θα συμβεί όταν η σκοτεινή ύλη – που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας των γαλαξιών – απορροφιέται από την καρδιά των άστρων νετρονίων. Αυτά τα άστρα, τα λείψανα των υπερκαινοφανών (σουπερνόβα) εκρήξεων, είναι τα πυκνότερα γνωστά αστέρια στο σύμπαν. Αποδεικνύεται τώρα ότι το αποτέλεσμα εξαρτάται από τη φύση της σκοτεινής ύλης.
Οι περισσότερες από τις αποδεκτές θεωρίες της σκοτεινής ύλης υποδεικνύει ότι κάθε σωματίδιο της σκοτεινής ύλης είναι, επίσης, κι ένα αντισωματίδιο, που σημαίνει ότι θα πρέπει να εξαϋλώνονται μεταξύ τους όταν συναντηθούν. Αλλά οι Fairbairn και de Lavallaz θεώρησαν ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης που να είναι διαφορετικού τύπου, δηλαδή να μην είναι και το αντισωματίδιο του.
Οι δύο επιστήμονες υπολόγισαν τι θα συνέβαινε αν σκοτεινή σωματίδια της ύλης, όπως αυτά ελκύονταν από την έντονη βαρύτητα των άστρων νετρονίων. Επειδή το ένα δεν θα εξαΰλωνε το άλλο, τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης, θα κατέληγαν να σχημάτιζαν ένα μικρότερο, πυκνό αστέρι στο κέντρο του άστρου νετρονίων. Εάν το άστρο νετρονίων βρισκόταν κοντά στο κέντρο του Γαλαξία, για παράδειγμα, και περιβάλλεται από άφθονη σκοτεινή ύλη, τότε θα συνεχίσει να συσσωρεύει σκοτεινή ύλη.
Τελικά, η μάζα του άστρου της σκοτεινής ύλης θα υπερβεί το "όριο Chandrasekhar του» – πέρα από το οποίο ένα αστέρι δεν μπορεί να αντέξει τη βαρυτική πίεση. Και τότε το άστρο της σκοτεινής ύλης θα καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα. "Τότε το αστέρι νετρονίων δεν θα μπορέσει να επιβιώσει πλέον, και έτσι θα καταρρεύσει κι αυτό," λέει ο Fairbairn. «Θα ήταν ένα πολύ καταστροφικό αποτέλεσμα."
Οι υπολογισμοί τους δείχνουν ότι αν ένα αστέρι νετρονίων καταρρεύσει με τον τρόπο αυτό, το αποτέλεσμα θα ήταν μια έκρηξη ακτίνων γάμμα, οι οποίες θα μπορούσαν να εντοπιστούν από τη Γη.
Αρκετά υπόγεια πειράματα μέσα στη Γη έχουν προσπαθήσει να ανιχνεύσουν την σκοτεινή ύλη, χρησιμοποιώντας διαφορετικές τεχνικές. Ενώ κανένα από τα πιο σημαντικά πειράματα δεν έχει δει τίποτα ακόμα, οι φυσικοί που δουλεύουν στο πείραμα Dark Matter (DAMA) μέσα στο βουνό Gran Sasso της Ιταλίας έχουν ισχυριστεί εδώ και αρκετό καιρό ότι είδαν ένα ‘κτύπο’ στον ανιχνευτή τους, που προδίδει την παρουσία σωματιδίων της σκοτεινής ύλης. Οι περισσότεροι φυσικοί βέβαια είναι δύσπιστοι για τα αποτελέσματα του DAMA, επειδή δεν ταιριάζουν με τις πιο αποδεκτές θεωρίες για τη φύση της σκοτεινής ύλης.
Ο Fairbairn λέει ότι το πείραμα DAMA θα μπορούσε να είναι ευαίσθητο στα σωματίδια της σκοτεινής ύλης που δεν αυτο-εξαϋλώνονται, γεγονός που θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το πείραμα βλέπει κάτι που οι άλλοι δεν βλέπουν.
Ο Dan Hooper του Fermilab, συμφωνεί πως το σενάριο των δύο φυσικών είναι εύλογο, διότι η ύπαρξη των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης που δεν αυτο-εξαϋλώνονται δεν μπορεί να αποκλειστεί.
"Θα μπορούσαμε να αναζητήσουμε στοιχεία που να αποδεικνύουν ότι τα αστέρια νετρονίων δεν ζουν για πολύ σε περιοχές με άφθονη σκοτεινή ύλη”, λέει. “Βρίσκω συναρπαστική την προοπτική της χρήσης εξωτικών άστρων ως ανιχνευτές της σκοτεινής ύλης."
Ανακτήθηκε από το NewScientist
Leave a Comment