Среди миллиардов звезд, нанесенных на карту космическим телескопом Gaia, астрономы были привлечены к загадочной звезде, вращающейся вокруг неуловимого объекта. Первоначально они подозревали, что этот темный объект может быть черной дырой. Однако недавно это первоначальное предположение было подвергнуто сомнению, и новаторские исследования показали, что это может быть чрезвычайно редкая «бозонная звезда», полностью состоящая из темной материи.
Двойная звездная система, обнаруженная телескопом Gaia в нашей собственной галактике, состоит из довольно обычной звезды с массой чуть меньше массы Солнца (0,93 массы Солнца) и примерно таким же химическим составом. Однако таинственный спутник, вокруг которого он вращается, не излучает излучения и имеет гораздо большую массу (в 11 раз больше массы Солнца). Эти два небесных тела находятся на расстоянии 1,4 астрономической единицы друг от друга (примерно на расстоянии между Марсом и Солнцем), и их космический танец завершает цикл каждые 188 дней.
В начале этого научного приключения астрономы предположили, что этот таинственный объект может быть маленькой черной дырой. Однако возникла проблема: гравиметрические данные не совпали. Учитывая, что черные дыры образуются в результате взрывов массивных звезд, крайне маловероятно, что звезда с такой массой, как наша, будет вращаться вокруг таких объектов в течение миллионов лет.
Несмотря на признание потенциального существования таких систем, этот сценарий требует так много корректировок, что два астронома считают, что необходимо рассмотреть альтернативу. Их исследование, которое в настоящее время находится на рассмотрении и доступно на сервере подготовки к публикации , предполагает, что этот объект на самом деле может быть бозонной звездой, полностью состоящей из темной материи. Такая категория звезд была теоретизирована, но никогда не наблюдалась. Таким образом, это может быть первая обнаруженная бозонная звезда.
Звезда, созданная из нового типа бозонов?
Темная материя — это «невидимая» форма материи, которая составляет большую часть массы галактик. Он нечувствителен к электромагнитным силам, то есть не может поглощать, отражать или излучать свет.
Обратите внимание: Население Земли быстро растет. В 2023 году нас будет 8 миллиардов.
Это свойство позволяет ей ускользать в космос, что особенно затрудняет ее обнаружение (отсюда и название «темная материя»). Следовательно, гравитационное воздействие на видимое вещество является единственным осязаемым «доказательством» его существования.Она составляет около 27 % массы Вселенной и 80 % массы галактик, и ее истинная природа остается загадкой. Некоторые теории предполагают, что она может содержать так называемые «суперсимметричные» частицы и медленно распространяться по каждой галактике. Другие модели предполагают, что он может образовывать кластеры. Одна из этих гипотез состоит в том, что темная материя состоит из бозонов определенного типа.
Семейство бозонов состоит из элементарных частиц, таких как фотоны, глюоны, Z- и W-бозоны, бозон Хиггса (открыт в 2012 году) и гравитон (все еще теоретический). Составные частицы, такие как мезоны и ядра с четными массовыми числами, такие как дейтерий, гелий-4 или свинец-208, а также некоторые квазичастицы, такие как куперовские пары, плазмоны и фононы, также считаются бозонами.
Однако пока открыто лишь несколько типов бозонов, а во Вселенной их может быть намного больше. Эти новые типы бозонов не обладают силой и поэтому способны слипаться в большие скопления, которые могут быть размером с целые звездные системы. Меньшие сгустки бозонной темной материи могут быть размером со звезду и называются «бозонными звездами".
Поскольку обычные звезды состоят из фермионов, для существования бозонной звезды должны быть выполнены особые условия. В связи с этим бозоны должны быть как стабильными, так и маломассивными, особенно со спином 0 или со спином 1, как предполагают исследователи в своем недавнем исследовании. С точки зрения стороннего наблюдателя этот тип звезды может выглядеть как черная дыра.
По словам двух авторов исследования, бозонная темная материя может породить достаточное количество звезд этого типа, чтобы объяснить данные, собранные Gaia. Теоретики также предположили существование сверхмассивной бозонной звезды в центре галактики, что могло бы объяснить интенсивную активность ее ядра.
«Мы подвергаем сомнению сценарий центральной черной дыры и показываем, что наблюдаемая орбитальная динамика может быть объяснена в рамках довольно общей гипотезы, известной как бозонная звезда», — говорят исследователи в своем исследовании. Хотя эта теория маловероятна, она может предоставить редкую возможность изучить гравитационные силы, описанные в общей теории относительности Эйнштейна.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.