Čini se da je lov na hipotetske aksione koji struje iz zvijezde Betelgez, pucanj u prazno, no fizičari ipak imaju bolji uvid u njihova svojstva.
Duboko u svom vrućem trbuhu, divovska crvena zvijezda Betelgez mogla bi proizvoditi hrpu čestica tamne tvari zvanih aksioni, koje bi, ako postoje, odavale signal. Nedavna potraga za takvom emisijom pokazala se uzaludnom, ali pomogla je fizičarima da postave granice kada su u pitanju svojstva navodnih aksiona.
Betelgez i tamna tvar
Zvijezda Betelgez je svijetlocrvena točka u zviježđu Orion i dobro je proučena. Kozmološki gledano je blizu jer se nalazi na samo 520 svjetlosnih godina od Zemlje. Prošle godine je izašla na naslovnicama kada se misteriozno počela prigušavati, što je navelo neke istraživače da posumnjaju u mogućnost potencijalne eksplozije odnosno supernove.
Budući da se radi o velikoj i vrućoj zvijezdi, Betelgez bi također mogla biti savršeno mjesto za pronalaženje aksiona, kažu znanstvenici. Ove potencijalne čestice mogu imati milijunti ili čak milijarditi dio mase elektrona i idealni su kandidati za stvaranje tamne tvari, tajnovite supstance koja uvelike nadmašuje uobičajenu materiju u svemiru, ali čija priroda još uvijek uglavnom nije određena.
Kao tamna tvar, aksioni ne bi trebali puno komunicirati sa svjetlećim česticama, ali prema nekim teorijama postoji mala vjerojatnost da bi se fotoni ili svjetlosne čestice mogli pretvariti naprijed-nazad u aksione nađu li se u prisutnosti jakog magnetskog polja, tvrdi Mengjiao Xiao , fizičar s Massachusetts Institute of Technology (MIT) u Cambridgeu.
Jezgra zvijezde kao tvornica aksiona
Termonuklearna jezgra zvijezde dobro je mjesto za pronalazak obilnih količina fotona i magnetizma, a Betelgez, koja ima 20 puta veću masu od Sunca, mogla bi biti “ono što nazivamo tvornicom aksiona”, smatra Xiao.
Ako se aksioni proizvode u tako ekstremnom okruženju, trebali bi moći pobjeći van te strujati prema Zemlji. U interakciji s prirodnim magnetskim poljem Mliječne staze, ti bi se aksioni mogli pretvoriti u fotone X-zračnog dijela elektromagnetskog spektra.
Kao starija zvijezda, Betelgez je u životnoj fazi u kojoj ne bi trebala emitirati puno X-zraka pa svako takvo zračenje može ukazivati na prisutnost aksiona.
https://kozmos.hr/tamna-tvar-mozda-dolazi-od-iskonskih-crnih-rupa/
Xiao i njegovi kolege koristili su NASA-inu svemirsku bazu nuklearnih spektroskopskih teleskopa (NuSTAR) u potrazi za rendgenskim potpisom koji dolazi iz Betelgeza, iako nisu vidjeli ništa osim onoga što se očekivalo u uobičajenim astrofizičkim procesima poput male količine X-zraka. Njihova otkrića, koja je Xiao predstavio 20. travnja na sastanku Američkog fizičkog društva, sugeriraju da je vjerojatnost interakcije fotona i aksiona barem tri puta manja nego što se prije vjerovalo.
Moguća su i druga rješenja
Budući da su zvjezdana okruženja puno bučnija od uvjeta u laboratoriju, ovakva istraživanja su izazovna, rekao je Joshua Foster, fizičar s MIT-a koji nije bio uključen u studiju, ali koji je radio na potrazi za aksionima iz središta naše galaksije. Tim je naporno radio na kvantificiranju neizvjesnosti i pomogao staviti nova ograničenja na potencijalna svojstva aksiona, dodao je Foster.
Čak i kad bi istraživači vidjeli neočekivane X-zrake koje dolaze sa zvijezde, to ne bi nužno ukazivalo na to da su aksioni stvarni. Znanstvenici bi i dalje morali opovrgnuti mnoga objašnjenja za signal koja ne uključuju tamnu tvar prije nego što se okrenu novoj fizici, rekao je Foster.
No, moguće je da bi aksioni, ako ih jednog dana pronađu, mogli pomoći astronomima da bolje razumiju Betelgezu, tvrdi Xiao. Da su svojstva čestica bila poznata, teleskopi bi konačno mogli pokupiti signale s Betelgeze, dajući uvid u procese koji se događaju u njenoj unutrašnjosti i omogućavajući istraživačima da izračunaju kada će eksplodirati.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Mann A. (21.4.2021.), One of Earth’s nearest stars may be a dark matter factory, Space.com
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
