Τι κρύβει η σκοτεινή ύλη; Οι επιστήμονες υποθέτουν αόρατα σμήνη στους γαλαξίες

Οι επιστήμονες προτείνουν ότι γαλαξίες όπως ο δικός μας μπορεί να έχουν στο κέντρο τους γιγάντια “σκοτεινά αστέρια” – σμήνη αόρατης ύλης, γνωστά ως σκοτεινή ύλη.

Το γεγονός ότι μεγάλο μέρος της μάζας ενός γαλαξία είναι αόρατο είναι γνωστό εδώ και πολύ καιρό. Η σκοτεινή ύλη είναι ένα από τα βαθύτερα άλυτα προβλήματα σε όλη τη φυσική. Σύμφωνα με μια από τις πιο δημοφιλείς υποθέσεις, η σκοτεινή ύλη αποτελείται από βαριά σωματίδια που δεν έχουν σχεδόν καμία αλληλεπίδραση με την περιβάλλουσα ύλη. Ωστόσο, αυτή η θεωρία δεν εξηγεί επαρκώς τη χαμηλή πυκνότητα της ύλης στους πυρήνες των γαλαξιών. Σύμφωνα με τα μοντέλα, η σκοτεινή ύλη θα έπρεπε να συσσωρεύεται σε πολύ υψηλότερες πυκνότητες.

Οι ερευνητές πρότειναν μια εναλλακτική εξήγηση: τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης θα μπορούσαν να είναι απίστευτα ελαφριά – δισεκατομμύρια φορές ελαφρύτερα από τα νετρίνα. Και το νετρίνο είναι το ελαφρύτερο στοιχειώδες σωματίδιο, το οποίο αλληλεπιδρά πολύ ασθενώς με τα πάντα. Παρεμπιπτόντως, όπως εξηγούν οι ειδικοί, γι’ αυτό είναι τόσο δύσκολο να το πιάσουμε.

Μια τέτοια υποθετική “χνουδωτή” σκοτεινή ύλη έχει κβαντικές ιδιότητες που εκδηλώνονται σε γιγαντιαίες κλίμακες, επιτρέποντάς της να σταθεροποιείται με τη μορφή τεράστιων αόρατων συσσωματωμάτων που ονομάζονται σκοτεινά αστέρια, αναφέρει το New-Science.ru.

Αυτά τα αστέρια, που εκτείνονται σε χιλιάδες έτη φωτός, έχουν σχετικά χαμηλές μάζες, επιτρέποντάς τους να σχηματίζουν τους πυρήνες των γαλαξιών χωρίς να δημιουργούν εξαιρετικά πυκνές περιοχές.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 17 Δεκεμβρίου του περασμένου έτους στον διακομιστή arXiv preprint, μια διεθνής ομάδα αστροφυσικών μοντελοποίησε την αλληλεπίδραση δύο συστατικών: της “χνουδωτής” σκοτεινής ύλης και ενός ιδανικού αερίου που αντιπροσωπεύει τη συνηθισμένη ύλη. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι η σκοτεινή ύλη συγκεντρώνεται γρήγορα σε ένα μεγάλο σμήνος στο κέντρο, γύρω από το οποίο παραμένουν λιγότερο πυκνά νέφη. Το αέριο, με τη σειρά του, αρχίζει να αναμιγνύεται με τη σκοτεινή ύλη, σχηματίζοντας ένα αντικείμενο που οι επιστήμονες αποκαλούν αστέρι φερμιονίων-μποζονίων. Αυτός ο σχηματισμός είναι διαφορετικός από τα συνηθισμένα αστέρια. Ένα αστέρι φερμιονίων-μποζονίων μπορεί να είναι γιγαντιαίο, με διάμετρο που φτάνει τα δέκα χιλιάδες έτη φωτός, αλλά να παραμένει σχεδόν αόρατο, εκτός από την αχνή λάμψη του αερίου στο εσωτερικό του. Συγκριτικά, ολόκληρος ο Γαλαξίας μας έχει πλάτος 100 χιλιάδες έτη φωτός.

Οι επιστήμονες είναι πεπεισμένοι: η νέα μελέτη προσφέρει συναρπαστικές προοπτικές για την κατανόηση του τι κρατάει τους γαλαξίες ενωμένους.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *