Je li tamna tvar odgovorna za ‘besmrtnost zvijezda’ u središtu naše galaksije?

Ovaj egzotični proces oslobađa dovoljno energije da spriječi kolaps zvijezda, omogućujući im da prežive do 100 puta dulje od prosječnih zvijezda.

---

Tamna tvar, jedna od najneuhvatljivijih i najtajanstvenijih tvari u svemiru, nevidljiva je masa koja čini veliki dio ukupne mase svemira. Iako je ne možemo direktno promatrati, njeno postojanje se zaključuje na temelju gravitacijskih učinaka koje ima na vidljivu materiju, poput zvijezda i galaksija. Nedavni znanstveni radovi otkrivaju fascinantne nove uvide o tome kako tamna tvar može utjecati na život zvijezda, posebice u najužem području naše galaksije.

Zvijezde na posebnoj dijeti

U ubrzanom širenju svemira, životi zvijezda obično slijede dobro poznate putanje, počinjući s fuzijom vodika, a zatim helija, dok se ne prošire i kolabiraju iscrpljujući svoje nuklearno gorivo. Međutim, istraživanja sugeriraju da neke zvijezde blizu središta Mliječne staze možda kroče vlastitim putem, pokazujući neobične osobine koje se ne uklapaju u standardne modele evolucije zvijezda.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Stockholmu i Sveučilišta Stanford razvili su računalni model evolucije zvijezda koji uključuje tamnu tvar. Njihova simulacija ukazuje na postojanje nove klase teških zvijezda koje su održavane ne samo fuzijom atomskih jezgara, već i anihilacijom čestica tamne tvari koje se sudaraju s antimaterijom. Ovaj egzotični proces oslobađa dovoljno energije da spriječi kolaps zvijezda, omogućujući im da prežive do 100 puta dulje od prosječnih zvijezda.

“Najdublji dijelovi galaktičkog centra su upravo mjesto gdje je gustoća tamne tvari dovoljno visoka da anihilacija tamne tvari može značajno zamijeniti nuklearnu fuziju kao izvor energije zvijezda, omogućujući im da ostanu vječno mlade unatoč svojoj starosti,” objašnjava Isabelle John, studentica astrofizike na Sveučilištu u Stockholmu.

Mladi izgled starih zvijezda

Galaktičko središte Mliječne staze izuzetno je svijetao, što otežava promatranje. Zvijezde u tom području izgledaju mlađe nego što bi trebale s obzirom na svoje spektroskopske karakteristike. Ova mladolikost sugerira da su nastale lokalno i nisu došle iz drugih dijelova galaksije, što predstavlja znanstveni izazov jer trenutni modeli formiranja zvijezda ne dopuštaju njihov nastanak unutar trećine svjetlosne godine od centralne crne rupe.

Uz malo starih zvijezda i neobično visok broj zvijezda velike mase, zvjezdana populacija u galaktičkom centru također se kreće brže nego što je očekivano. Znanstvenici vjeruju da tamna tvar može objasniti ove neobičnosti. Modeli koji uključuju utjecaj tamne tvari predviđaju postojanje nove klase zvijezda koje akumuliraju tamnu tvar iz praktički beskonačne rezerve i sagorijevaju na nižim temperaturama uz istu svjetlinu kao zvijezde glavnog niza.

“Gustoća tamne tvari u ovim zvijezdama kontinuirano se obnavlja, dajući im besmrtnost i rješavajući višestruke zvjezdane anomalije,” ističe tim.

Alternativne Teorije

Iako su ove simulacije predvidjele novu populaciju zvijezda koje bi mogli istraživati naši teleskopi, izuzetna svjetlina galaktičkog centra čini ih teškim za promatranje. “Trenutno je broj poznatih zvijezda u unutarnjem parseku Mliječne staze ograničen, i potrebno je više zvijezda kako bi se pouzdano detektirao bilo kakav učinak tamne tvari,” zaključuju znanstvenici.

Osim teorije o tamnoj tvari, drugo istraživanje objavljeno ranije ove godine sugerira da se zvijezde blizu središta galaksije mogu pomlađivati usisavajući vodik od svojih susjeda, umjesto da koriste tamnu tvar. Istraživanje je objavljeno na otvorenom serveru arXiv u svibnju, nudeći dodatne uvide u kompleksnu dinamiku i evoluciju zvijezda u srcu naše galaksije.