Valuri gigantice de materie întunecată ar putea modifica orbita stelelor

Valuri gigantice de materie întunecată invizibilă care rătăcesc prin Univers ar putea provoca distrugeri în stelele binare, descompunându-le încet, sugerează un nou studiu. Aceste efecte violente ar putea ajuta la dezvăluirea adevăratei naturi a celei mai evazive entități din Univers.

De-a lungul deceniilor, astronomii au acumulat o cantitate enormă de dovezi care indică existența materiei întunecate, o formă invizibilă de materie care reprezintă aproximativ 85% din masa aproape fiecărei galaxii. Inițial, astronomii credeau că materia întunecată ar putea fi un nou tip de particulă cunoscută sub numele de particule masive slab interactive (WIMP-uri), care ar interacționa doar între ele prin gravitație și interacțiune slabă.

• Un nou studiu arată că un material viu, creat din sânge, poate repara oasele
• Un experiment de peste 10 ani a dezvăluit cum arată la interior neutronii

Dar experimentele concepute pentru a găsi semnalele WIMP-urilor pe măsură ce acestea trec prin Pământ nu au găsit nimic, iar modelul WIMP are dificultăți în a se potrivi cu densitățile de materie din nucleele galactice. Din acest motiv, oamenii de știință se orientează din ce în ce mai mult către un model alternativ în care particula de materie întunecată este extrem de ușoară, chiar mai ușoară decât cea mai ușoară particulă cunoscută, neutrinul.

Valuri gigantice de materie întunecată ar putea cutreiera Universul

În aceste modele, particula de materie întunecată ar fi de peste un miliard de miliarde de ori mai ușoară decât un electron. Și știm din mecanica cuantică că toate particulele au o natură ondulatorie asociată cu ele, pe care o putem detecta de obicei doar în experimente subatomice. Dar în acest scenariu, materia întunecată ar fi atât de ușoară încât ar acționa mai mult ca o undă la scări de mărimea Sistemului Solar sau mai mari.

Recent, o echipă de astronomi din China a examinat acest model și a căutat modalități de a detecta observațional acest tip de materie întunecată. Ei și-au raportat munca într-un studiu publicat pe serverul de preprint arXiv. Studiul nu a fost încă evaluat de colegi.

Materia întunecată ultraușoară nu ar zbura prin cosmos ca niște gloanțe minuscule. În schimb, s-ar mișca prin fiecare galaxie ca un ocean vast și invizibil. Și la fel cum oceanele pot susține valuri, baia de materie întunecată ultraușoară ar avea propriile oscilații. Aceste valuri gigantice de materie întunecată s-ar putea aduna împreună într-un singur grup care călătorește interdependent, menținându-și forma, cunoscut sub numele de soliton.

Stelele binare ne-ar putea ajuta să descoperim materia întunecată

Acești solitoni ar fi complet invizibili, ca niște valuri uriașe, răzlețe care trec prin galaxie, dar formate din materie atât de ușoară încât abia ar afecta împrejurimile. Dar oamenii de știință din spatele noului studiu au descoperit că dimensiunea enormă a solitonilor ar putea modifica subtil mediul gravitațional din jurul lor, scrie Live Science.

Influența gravitațională a solitonilor ar fi atât de slabă încât aproape nimic din galaxie nu ar fi afectat de ei. Dar perechile binare de stele care au separații largi sunt ținute împreună doar de gravitația lor mutuală, așa că solitonii ar fi suficient de mari pentru a le modifica orbitele.

Cercetătorii au identificat toate perechile binare largi din catalogul Gaia al miliardului de stele cele mai apropiate de Soare și le-au marcat pentru observații viitoare. Dacă stelele binare ar începe să se îndepărteze una de cealaltă, acest lucru ar putea fi datorită influenței solitonilor.

Echipa a descoperit că, observând evoluția stelelor binare, am putea avea o sondă foarte sensibilă pentru materie întunecată ultraușoară, poate chiar mai sensibilă decât orice laborator de pe Pământ conceput pentru a detecta acest tip de materie întunecată. Așadar, dacă se întâmplă ceva ciudat cu stelele binare, am putea avea primul indiciu cu privire la natura materiei întunecate.

Vă recomandăm să citiți și:

Ce s-a întâmplat atunci când Luna „s-a întors pe dos” în urmă cu 4,5 miliarde de ani?

Ce au descoperit astronomii după ce au studiat o galaxie masivă din Universul primordial

O teorie bizară spune că în Univers există un singur electron

Gazul înghețat de pe Uranus și Neptun ne-ar putea spune cum s-au format aceste planete