_ Cercetătorii spun că stelele cu neutroni sunt cheia înțelegerii materie întunecată evazivă

Oamenii de știință ar putea fi cu un pas mai aproape de a dezvălui unul dintre marile mistere ale universului după ce au calculat că stelele neutronice ar putea deține o cheie pentru a ne ajuta să înțelegem materia întunecată evazivă.

Într-o lucrare publicată în Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, fizicienii de la Centrul ARC de excelență pentru fizica particulelor de materie întunecată, condus de Universitatea din Melbourne, au calculat că energia transferată atunci când particulele de materie neagră se ciocnesc și se anihilează în interiorul stelelor neutronice moarte reci se pot încălzi. stelele se ridică foarte repede.

Se credea anterior că acest transfer de energie ar putea dura foarte mult, în unele cazuri, mai mult decât vârsta universului însuși, făcând această încălzire irelevantă.

Profesorul Nicole Bell de la Universitatea din Melbourne a spus că noile calcule arată pentru prima dată că cea mai mare parte a energiei va fi depusă în doar câteva zile.

„Căutarea materiei întunecate este una dintre cele mai mari povești polițiste din știință. Materia întunecată reprezintă 85% din materia universului nostru, dar nu o putem vedea. Materia întunecată nu interacționează cu lumina — nu absoarbe lumina, nu reflectă lumina, nu emite lumină.

„Aceasta înseamnă că telescoapele noastre nu o pot observa direct, chiar și chiar deși știm că există. În schimb, atracția gravitațională asupra obiectelor pe care le putem vedea ne spune că trebuie să fie acolo.

„Un lucru este să prezici teoretic materia întunecată, dar alt lucru este să o observi experimental. . Experimentele de pe Pământ sunt limitate de provocările tehnice de a face detectoare suficient de mari. Cu toate acestea, stelele cu neutroni acționează ca uriași detectoare naturale de materie întunecată, care au colectat materie întunecată pe perioade de timp astronomice lungi, așa că sunt un loc bun pentru a ne concentra eforturile”, a spus profesorul Bell.

Stelele neutronice. se formează atunci când o stea supermasivă rămâne fără combustibil și se prăbușește. Au o masă similară cu cea a soarelui nostru, strânsă într-o minge de doar 20 km lățime. Orice mai dense, ar deveni găuri negre.

„În timp ce materia întunecată este tipul dominant de materie din univers, este foarte greu de detectat deoarece interacțiunile sale cu materia obișnuită sunt foarte slabe. Atât de slabă, de fapt, încât materia întunecată poate trece direct prin Pământ sau chiar prin Soare.

„Dar stelele cu neutroni sunt diferite – sunt atât de dense încât particulele de materie întunecată sunt mult mai probabil să interacționeze cu steaua. Dacă particulele de materie întunecată se ciocnesc cu neutronii din stea, ei vor pierde energie și vor rămâne prinși. În timp, acest lucru ar duce la o acumulare de materie întunecată în stea", a spus profesorul Bell.

Universitatea din Melbourne Ph.D. candidatul Michael Virgato a spus că se așteaptă că acest lucru va încălzi stelele vechi, reci, cu neutroni la un nivel care ar putea fi la îndemâna observațiilor viitoare sau chiar să declanșeze prăbușirea stelei într-o gaură neagră.

„Dacă transferul de energie are loc destul de repede, steaua cu neutroni ar fi încălzită.Pentru ca acest lucru să se întâmple, materia întunecată trebuie să sufere multe ciocniri în stea, transferând din ce în ce mai multă energie materiei întunecate până când, în cele din urmă, toată energia a fost depusă. în stea”, a spus domnul Virgato.

Nu se știa anterior cât timp va dura acest proces, deoarece, pe măsură ce energia particulelor de materie întunecată devine din ce în ce mai mică, este din ce în ce mai puțin probabil să interacționeze. din nou. Ca rezultat, se credea că transferul întregii energii va dura foarte mult – uneori mai mult decât vârsta universului. În schimb, cercetătorii au calculat că 99% din energie este transferată în doar câteva zile.

„Aceasta este o veste bună, deoarece înseamnă că materia întunecată poate încălzi stelele neutronice la un nivel care poate fi detectat. Drept urmare, observarea unei stele neutronice reci ar oferi informații vitale despre interacțiunile dintre materie întunecată și obișnuită, aruncând lumină asupra naturii acestei substanțe evazive.

„Dacă vrem să înțelegem materia întunecată – care este peste tot – este esențial să folosim fiecare tehnică pe care o avem la dispoziție pentru a ne da seama ce materia ascunsă a universului nostru este de fapt”, a spus domnul Virgato.

Această cercetare a fost realizată de o echipă de experți internaționali de la Centrul de excelență ARC pentru fizica particulelor de materie întunecată, inclusiv profesorul Nicole Bell și Michael. Virgato de la Universitatea din Melbourne, Dr. Giorgio Busoni de la Universitatea Națională Australiană și Dr. Sandra Robles de la Laboratorul Național Accelerator Fermi, S.U.A..

(Fluierul)