Un nou studiu arata cum stelele de neutroni ar putea sa ne dea informatii despre materia intunecata, reprezentand adevarate detectoare care ar putea sa acumuleze in interior materia intunecata.

Materia intunecata

Universul ar fi alcatuit in mare parte dintr-o materie care nu stim din ce este compusa: asa numita materie intunecata, care exercita forta gravitazionala asupra materiei normale, precum stele si galaxii, dar nu se vede – nu interactioneaza (decat eventual extrem de slab) cu materia normala.  Stelele de exemplu, mai ales cele din periferia galaxiilor, simt aceasta forta gravitationala ca o forta in in plus fata de cea datorata materiei vizibile si au o viteza de rotatia in jurul centrului galactic sensibil mai mare (cel putin asta este explicatia noastra in prezent a acestor viteze), exact asa cum observam. Materia intunecata reprezinta un mare mister: din ce este compusa? Fizicienii cred ca este alcatuita din particule inca nedescoperite, care interactioneaza cu celelalte pe care le cunoastem prin forta gravitationala si poate prin noi forte – nedescoperite in prezent; asa-numitul foton intunecat si forte intunecate.

Cum cautam materia intunecata?

Multe experimente la ora actuala incearca sa descopere materia intunecata – adica particule ale acesteia la acceleratoare de particule si in laboratoare subterane. La acceleratoare se incearca prin ciocniri la energii foarte mari sa se genereze materie intunecata; in experimentele din laboratoarele subterane, pe de alta parte, se cauta semnale ale interactiunii particulelor de materie intunecata care ajung din Univers si interactioneaza cu detectoarele noastre. Pana in prezent insa nu au fost descoperite semnale clare ale acestei materii. In acest context un nou studiu, publicat in revista Physical Review Letters, arata cum stelele de neutroni ar putea reprezenta detectoarele ideale de materie intunecata.

Stelele de neutroni ca detectoare de materie intunecata 

Stelele de neutroni iau nastere atunci cand stele cu masa mai mare decat a Soarelui, 10-20 de ori mai mare, ajunse la finalul vietii, si mai intai formeaza o supernova. Mare parte a materiei stelei este imprastiata in Univers in urma acestui eveniment; alta parte insa da nastere unei stele de neutroni. O stea de neutroni are o masa cam de doua ori mai mare ca a Soarelui, insa o raza de doar circa 10 km! Este deci un obiect extrem de dens. Densitatea este atat de mare incat daca am avea noi, oamenii aceasta densitate toata omenirea ar incapea intr-un….degetar!

Atractia gravitationala exercitata de o asemenea stea este foarte mare si in aceste conditii o asemenea stea ar atrage si materia intunecata, acumuland-o in interior. Din ce in ce mai multa materie intunecata, particulele acesteia interactionand cu cele ale stelei (nautroni), ceea ce ar duce in timp la incalzirea stelei de neutroni. Pe masura ce se acumuleaza din ce in ce mai multa materie intunecata in steaua de neutroni aceasta depaseste limita de stabilitate si se transforma intr-o gaura neagra. Evident, nu stim daca asa stau lucrurile, insa daca materia intunecata exista este foarte probabil sa se intample aceste procese. In articolul pomenit anterior sunt facute calcule in aceasta directie – calcule care arata cum materia intunecata ar putea fi prinsa in capcana reprezentata de stelele de neutroni.

 Noile observatii astronomice ar putea studia fenomenul

Noile observatii astronomice ale stelelor de neutroni, cu precizie din ce in ce mai buna, ar putea sa ne dea semnale ale acestui fenomen. Evident, fizica implicata depinde mult de masa particulelor de materie intunecata– necunoscuta in prezent. Ar fi totusi posibil ca in viitor observatii ale stelelor de neutroni sa ne ajute nu doar sa intelegem cum se comporta materia normala la densitati atat de mari, cat si daca in inima unei stele de neutroni s-ar putea gasi o parte formata din materie intunecata, capturata de gravitatia intensa a stelei de neutroni.