Astrofizycy wykorzystali gwiazdę neutronową jako detektor ciemnej materii

Autorzy nowej pracy badali sposoby poszukiwania ciemnej materii: jest ona trudna do wykrycia, ponieważ jest prawie niewidoczna.

oddziałuje ze zwykłą materią barionową.

Naukowcy zauważyli, że kiedyW poszukiwaniach mogą pomóc gwiazdy neutronowe: dzięki swojej gęstości potrafią wychwytywać przechodzące przez nie cząstki ciemnej materii. Masa gwiazd neutronowych jest porównywalna z masą Słońca, ale promień jest kilkakrotnie mniejszy —  do dziesięciu kilometrów.

Naukowcy twierdzą, że w teorii ciemne cząstkimateria zderza się w gwieździe z neutronami, przez co tracą one energię i wpadają w pułapkę grawitacyjną. W efekcie w jądrze gwiazdy gromadzi się ciemna materia. Zdaniem autorów proces ten doprowadzi do wzrostu temperatury starych, chłodnych gwiazd neutronowych. Można to zaobserwować obserwując z Ziemi. 

W skrajnych przypadkach może to spowodować nagłe zapadnięcie się gwiazdy neutronowej w czarną dziurę.

Aby zidentyfikować i znaleźć nienormalnie nagrzanegwiazd neutronowych, musimy znać dokładne tempo wychwytywania ciemnej materii. Do tej pory wykorzystywano w tym celu szacunki szybkości wychwytywania ze Słońca. Jednak gwiazdy neutronowe różnią się od zwykłych gwiazd niezwykle ekstremalnym środowiskiem, które w ogromnym stopniu wpływa na rozpraszanie cząstek ciemnej materii.

Autorzy zauważają, że badali strukturęNeutrony i oddziaływania między nimi. Nie mieści się to w ramach tradycyjnego modelu, w którym neutrony uważa się za cząstki punktowe tworzące gaz doskonały.

W rezultacie okazało się, że czynniki te zmniejszają siętransfer energii, gdy cząstki ciemnej materii zderzają się z neutronami, a także tłumią szybkość wychwytywania. To tłumienie wychwytywania zwiększa się do trzech rzędów wielkości w bardzo masywnych gwiazdach neutronowych.

Czytaj więcej:

Hubble zrobił zdjęcie tej samej aktywnej galaktyki w odstępie 20 lat

Astronomowie opowiedzieli, gdzie i jak we wszechświecie powstaje złoto i platyna

Posłuchaj odgłosów Marsa nagranych przez misję Wytrwałość