Η υψηλής ακρίβειας αστρομετρική αποστολή GAIA του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος ανέφερε πρόσφατα την αξιοσημείωτη ανακάλυψη ενός άστρου σαν τον ήλιο μας, που φαίνεται να περιφέρεται γύρω από ένα αόρατο αντικείμενο, ακολουθώντας ελλειπτική τροχιά με κύριο ημιάξονα 1,4 AU (αστρονομικές μονάδες) και περίοδο 187,8 ημέρες.
Ενώ η εύλογη εξήγηση για το κεντρικό σκοτεινό αντικείμενο είναι ότι πρόκειται για μια μαύρη τρύπα, ο εξελικτικός μηχανισμός που οδηγεί στον σχηματισμό ενός τέτοιου συστήματος δύο σωμάτων είναι εξαιρετικά δύσκολος. Οι φυσικοί Alexandre M. Pombo και Ιπποκράτης Δ. Σάλτας, διερευνούν το σενάριο της κεντρικής μαύρης τρύπας και δείχνουν ότι η παρατηρούμενη τροχιακή δυναμική θα μπορούσε να εξηγηθεί επίσης, αν το κεντρικό σκοτεινό αντικείμενο είναι μια σταθερή συσσώρευση σωματιδίων σκοτεινής ύλης – υποθετικά μποζόνια με σπιν 0 ή 1 – γνωστό ως άστρο μποζονίων.
Η σκοτεινή ύλη είναι μια αόρατη μορφή ύλης που υπερβαίνει σημαντικά σε μάζα το ορατό τμήμα του σύμπαντος. Σύμφωνα με τα πρόσφατα αποτελέσματα του διαστημικού τηλεσκοπίου Planck μόλις το 4,9% της συνολικής μάζας του σύμπαντος μπορεί να γίνει άμεσα ορατό. Περίπου το 26,8% υπολογίζεται ότι αποτελείται από σκοτεινή ύλη (και το υπόλοιπο 68,3% αποτελείται από σκοτεινή ενέργεια). Μέχρι σήμερα δεν γνωρίζουμε τι ακριβώς είναι η σκοτεινή ύλη. Τα περισσότερα θεωρητικά μοντέλα υποθέτουν ότι η σκοτεινή ύλη κατανέμεται ομοιόμορφα σε κάθε γαλαξία, αλλά υπάρχουν και μοντέλα που επιτρέπουν στη σκοτεινή ύλη να συσσωρεύεται σχηματίζοντας συμπαγή αντικείμενα. Ένα από αυτά τα μοντέλα υποθέτει ότι τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης είναι ένας νέος τύπος μποζονίων.
Τα μποζόνια είναι τα σωματίδια – φορείς των δυνάμεων της φύσης. Για παράδειγμα, ένα φωτόνιο είναι το μποζόνιο- φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Ενώ γνωρίζουμε μόνο έναν περιορισμένο αριθμό μποζονίων στο Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων, τίποτα δεν εμποδίζει την ύπαρξη κι άλλων πολλών περισσότερων ειδών. Αυτού του είδους τα μποζόνια υποτίθεται πως δεν μεταφέρουν δυνάμεις, αλλά εμποτίζουν το σύμπαν και έχουν την ικανότητα να συσσωματώνονται και να έχουν το μέγεθος άστρων. Αυτά τα υποθετικά αντικείμενα ονομάζονται άστρα μποζονίων.
Τα άστρα μποζονίων θα ήταν εντελώς αόρατα. Επειδή η σκοτεινή ύλη δεν αλληλεπιδρά με άλλα σωματίδια ή με το φως, θα μπορούσαμε να τα ανιχνεύσουμε μόνο μέσω της βαρυτικής επιρροής στο περιβάλλον τους – όπως αν ένα κανονικό άστρο περιφερόταν γύρω από ένα άστρο μποζονίων.
Σύμφωνα λοιπόν με τους ερευνητές Pombo και Σάλτας, το αόρατο κέντρο γύρω από τον οποίο περιφέρεται το άστρο που ανακάλυψε η GAIA, εκτός από μαύρη τρύπα θα μπορούσε να είναι ένα άστρο σκοτεινής ύλης. Οι ερευνητές προτείνουν επίσης το πώς οι μελλοντικές αστρομετρικές μετρήσεις θα μπορούσαν να διερευνήσουν την θεμελιώδη φύση τέτοιων συμπαγών αντικειμένων ως εναλλακτικές λύσεις για τις μαύρες τρύπες, ανοίγοντας ένα συναρπαστικό παράθυρο στην αναζήτηση σωματιδίων πέρα από το Καθιερωμένου Προτύπου.
Οι αστρονόμοι πίστευαν από καιρό ότι ένα περίεργο αστρικό σύστημα που παρατηρήθηκε από τον δορυφόρο Gaia του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος ήταν μια απλή περίπτωση αστεριού που περιφέρεται γύρω από μια μαύρη τρύπα. Αλλά τώρα, δύο αστρονόμοι αμφισβητούν αυτόν τον ισχυρισμό, διαπιστώνοντας ότι τα στοιχεία υποδηλώνουν κάτι πολύ πιο περίεργο, πιθανώς έναν τύπο αστεριού που δεν έχουν δει ποτέ οι επιστήμονες. Ένα άστρο «κατασκευασμένο» από τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη.
Η σκοτεινή ύλη στην αστρονομία και στην κοσμολογία, είναι ένας υποθετικός τύπος ύλης που συνεισφέρει κατά μεγάλο ποσοστό στη συνολική μάζα του σύμπαντος. Η σκοτεινή ύλη δε μπορεί να παρατηρηθεί απευθείας από τηλεσκόπια. Δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως ή άλλη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε σημαντικό βαθμό. Αντίθετα, η ύπαρξη και οι ιδιότητές της βασίζονται στις βαρυτικές επιδράσεις πάνω στην ορατή ύλη, στην ακτινοβολία και τη μεγάλης κλίμακας δομή του Σύμπαντος. Συνίσταται από υποθετικά σωματίδια ύλης, άγνωστης σύνθεσης, τα οποία δεν εκλύουν ούτε αντανακλούν επαρκώς ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ώστε να μπορούν να γίνονται άμεσα ανιχνεύσιμα από τα υπάρχοντα αστρονομικά όργανα παρατήρησης. Σύμφωνα με την ερευνητική αποστολή Planck και πάνω στη βάση του Καθιερωμένου Προτύπου η συνολική υλοενέργεια (ύλη-ενέργεια) του Σύμπαντος περιέχει 4,9% συνηθισμένη ύλη, 26,8% σκοτεινή ύλη και 68,3% σκοτεινή ενέργεια. Συνεπώς, η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται ότι συνεισφέρει κατά 84,5% στη συνολική ύλη και κατά 26,8% στο συνολικό περιεχόμενο του Σύμπαντος.
Με δημοσίευση τους στο διαδικτυακό αρχείο προδημοσιεύσεων arXiv οι ερευνητές αναφέρουν ότι το ορατό άστρο ζυγίζει λίγο λιγότερο από τον Ήλιο και έχει περίπου την ίδια χημική σύσταση με το μητρικό μας άστρο. Ο μυστηριώδης σύντροφός του είναι πολύ πιο ογκώδης και έχει μάζα περίπου 11 φορές μεγαλύτερη από αυτό. Τα αντικείμενα περιφέρονται μεταξύ τους σε απόσταση 1,4 αστρονομικών μονάδων, περίπου την απόσταση στην οποία ο Άρης περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο, ολοκληρώνοντας μια πλήρη τροχιά κάθε 188 ημέρες. Αν και τα διαθέσιμα στοιχεία υποδεικνύουν την ύπαρξη μιας μαύρης τρύπας οι δύο αστρονόμοι ρίχνουν στο τραπέζι την ιδέα της ύπαρξης ενός άστρου σκοτεινής ύλης και απομένει τώρα η αξιολόγηση της δημοσίευσης που έκαναν από την επιστημονική κοινότητα για να δούμε τι τελικά τι συμβαίνει.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου