Astrofyysikot käyttivät neutronitähteä pimeän aineen ilmaisimena

Uuden työn tekijät ovat tutkineet tapoja etsiä pimeää ainetta: sitä on vaikea havaita, koska se on melkein näkymätön

vuorovaikutuksessa tavallisen baryonisen aineen kanssa.

Tutkijat huomasivat, että kunNeutronitähdet voivat auttaa etsinnässä: tiheyteensä ansiosta ne voivat vangita niiden läpi kulkevia pimeän aineen hiukkasia. Neutronitähtien massa on verrattavissa auringon massaan, mutta säde on useita kertoja pienempi —  kymmeneen kilometriin asti.

Tutkijat sanoivat, että teoriassa tummat hiukkasetaine törmää tähdissä neutronien kanssa, minkä vuoksi ne menettävät energiaa ja joutuvat gravitaatioansaan. Tämän seurauksena pimeää ainetta kerääntyy tähden ytimeen. Tämä prosessi johtaa tekijöiden mukaan vanhojen, viileiden neutronitähtien lämpötilan nousuun. Tämä voidaan nähdä maasta katsottuna. 

Äärimmäisissä tapauksissa tämä voi aiheuttaa neutronitähden äkillisen romahtamisen mustaksi aukoksi.

Tunnistaa ja löytää epänormaalisti kuumennettuaneutronitähdet, meidän on tiedettävä tarkka pimeän aineen sieppausnopeus. Tähän asti on käytetty arvioita Auringon sieppausnopeudesta. Mutta neutronitähdet eroavat tavallisista tähdistä äärimmäisen äärimmäisissä ympäristöissään, jotka vaikuttavat suuresti pimeän aineen hiukkasten siroamiseen.

Kirjoittajat huomauttavat tutkineensa rakennettaneutronit ja niiden väliset vuorovaikutukset. Tämä ei sovi perinteisen mallin kehykseen, jossa neutroneja pidetään pistehiukkasina, jotka muodostavat ihanteellisen kaasun.

Tuloksena kävi ilmi, että nämä tekijät vähenevätenergiansiirto, kun pimeän aineen hiukkaset törmäävät neutronien kanssa, ja myös vaimentavat sieppausnopeutta. Tämä sieppauksen vaimennus on tehostettu kolmeen suuruusluokkaan erittäin massiivisissa neutronitähdissä.

Lue lisää:

Hubble otti kuvan samasta aktiivisesta galaksista 20 vuoden välein

Tähtitieteilijät kertoivat, missä ja miten kulta ja platina muodostuvat maailmankaikkeudessa

Kuule Perseverance -tehtävän nauhoittamat Marsin äänet