Astronomer trodde länge att ett märkligt stjärnsystem som observerats av Europeiska rymdorganisationens Gaia-satellit var vanlig stjärna kretsande kring ett svart hål.
Tyvärr framgår det inte om
det är forskare vid ESA European space agency som gjort upptäckten med Gaia
eller om det var någon annan som analyserade Gaiadata.
Men två astronomer det påståendet och finner att det tyder på något mycket konstigare: möjligen en aldrig tidigare sedd typ av stjärna bestående av osynlig mörk materia. Deras forskning, som ännu inte har granskats, publicerades den 18 april på förtrycksservern arXiv.
Stjärnan det handlar har en mindre massa än solen
(0,93 solmassa) och ungefär samma kemiska innehåll som vår sol. Dess
mystiska följeslagare (det man misstänker är en stjärna av mörk materia) är massivare cirka 11 solmassor. Objekten kretsar runt varandra på ett avstånd
av 1, 4 astronomiska enheter, ungefär det avstånd på vilket Mars kretsar om solen
vilket gör en omloppstid av 188 dagar. Frågan är vad den mörka följeslagaren
är. En möjlig förklaring är att det är ett svart hål enligt de tidigare forskare som teoretiserat om det.
Även om det
lätt skulle passa in som svart hål genom observationsresultaten
har den hypotesen utmaningar. Svarta hål bildas från avslocknade massiva stjärnor.
Även om det inte är helt omöjligt att det är ett svart hål efter efter slocknad stjärna kräver det scenariot
en extraordinär mängd finjusteringar för att få det att stämma här då
händelseschemat för att det hänt och
resulterat i det i ett dubbelstjärnsystem som hållit samman i miljoner år är svår att förklara.
Så forskarna föreslår i studien att det mörka objektet kanske är något mer unikt. Kanske en klump partiklar bestående av mörk
materia.
Mörk materia är en osynlig form av materia som utgör
den stora majoriteten av massan i varje enskild galax (och universum som helhet). Vi vet fortfarande inte
vad det är. De flesta teoretiska modeller antar att mörk
materia är jämnt fördelad i varje galax, men det finns teorier som visar att
den kan klumpa ihop sig.
En hypotes är att mörk materia är en typ av boson. Bosoner är partiklarna som håller ihop naturens krafter; Till exempel är en foton en boson som bär den elektromagnetiska kraften. Medan vi bara känner till en begränsad uppsättning bosoner i standardmodellen för partikelfysik finns det i princip ingenting som hindrar att det i universum finns många fler typer av bosoner.
Viktigast av
allt dessa bosoner skulle ha förmågan att bilda stora klumpar. Några av dessa klumpar kan
vara lika stora som hela stjärnsystem medan andra kan vara mycket mindre. De
minsta klumparna av bosonisk mörk materia kan vara så små som stjärnor och
dessa hypotetiska objekt har namnet bosonstjärnor. Boson-stjärnor skulle vara
helt osynliga då mörk materia inte interagerar med andra partiklar eller med
ljus så vi kan bara upptäcka dem genom dess gravitationspåverkan på
omgivningen.
Forskarna påpekade att en enkel modell av mörk
materia, skulle kunna producera tillräckligt med bosonstjärnor för att ge dessa
resultat i Gaia-data troligt och ersätta ett förmodat svart hål med teorin
att det är en bosonstjärna i en del fall skulle det kunna förklara viss
observationsdata bättare.
Även om upptäckten av en
bosonstjärna är osannolik är den inte omöjlig, enligt
författarna av studien men av ovan fynd behövs uppföljningsobservationer. Forskarna tillägger att det viktiga är att detta
unika system ger oss en sällsynt möjlighet att studera beteendet av stark
gravitation, så vi kan undersöka Einsteins allmänna relativitetsteori och se om den håller. För det andra, om det är en bosonstjärna, är detta stjärnsystem
den perfekta platsen för vidare studier.
För
min del är jag övertygad om lösningen är att det är ett svart hål resterna av
en kollapsad stjärna. Jag har inte lyckats utläsa var i universum fyndet ovan
gjordes.
Inlägget har sitt innehåll utifrån Paul M. Sutters
artikel i https://www.livescience.com/ för en tid sedan. Sutter är
forskningsprofessor i astrofysik vid SUNY Stony Brook University och Flatiron
Institute i New York City.
Bild vikipedia Standardmodellens elementarpartiklar, av vilka bosonerna utgör de kraftförmedlande partiklarna och Higgs-partikeln.
