Taula de continguts:
La relativitat general preveu l'existència d'estels fets d'antimatèria, bosons estables i matèria fosca. Però encara no s’han trobat. Diversos grups científics han suggerit com podrien ser objectes tan inusuals i quants n’hi ha a la nostra galàxia.
Anti-estrelles
Segons els conceptes moderns, en els primers moments posteriors al Big Bang, la formació de cada partícula de matèria va anar acompanyada de l'aparició de la mateixa partícula d'antimatèria, però amb càrrega oposada. Atraïts els uns als altres, es van aniquilar, però la substància va resultar ser una mil·lèsima part més. A partir d’ella es va formar tota la part material del cosmos.
Tanmateix, és possible que quedin a l’univers grups d’antimatèria no aniquilats. A més, durant milers de milions d’anys es podrien combinar per formar antiestrelles. Haurien de semblar estrelles normals amb només una diferència: quan les partícules de matèria, per exemple, els àtoms d’hidrogen, els impacten, apareixeran polsos característics de radiació gamma a causa de l’aniquilació.
Els científics de l’Institut d’Astrofísica i Recerca Planetària de la Universitat de Tolosa suggereixen buscar antiestrelles per a aquestes explosions de raigs gamma. De les 5787 fonts de radiació registrades durant deu anys pel telescopi de raigs gamma Fermi i llistades al catàleg LAT (Large Area Telescope), no es van seleccionar i amb un espectre compatible amb l’aniquilació de barions i antibarions.
N’hi havia 14. Combinant els càlculs amb el modelatge de l’acreció d’anti-estrelles, els investigadors van obtenir el límit superior del nombre d’aquests objectes a la nostra galàxia: 2,5 x 10-6. És a dir, per a un milió d’estrelles normals, no hi ha més de 2,5 antiestrelles, sempre que semblin estrelles normals.
Sigui com sigui, subratllen els autors: encara no hi ha informació fiable sobre l’antimatèria a l’Univers i totes les construccions són purament teòriques.
Localització de 14 estrelles potencials d’antimatèria a la nostra galàxia
Estrelles de matèria fosca
S'estima que la matèria fosca representa aproximadament el 85% de l'univers material. Però la matèria fosca no es pot detectar perquè no absorbeix, no reflecteix ni emet radiació electromagnètica. Per observacions astronòmiques se sap que una certa massa oculta canvia les òrbites de les estrelles de les galàxies, però ningú no ha registrat encara les partícules que formen aquesta massa oculta.
Una de les hipòtesis suposa que la matèria fosca no es distribueix uniformement per tota la galàxia, sinó que és un camp escalar amb "cúmuls", una mena d '"estrelles fosques" que consisteixen en "darkinos" o "fermions foscos".
Recentment, científics italians del Centre Internacional d’Astrofísica Relativista de Pescara (ICRANet) van suggerir que no hi ha un forat negre supermassiu sinó un nucli de matèria fosca al centre de la nostra galàxia. Segons la seva opinió, adoptant aquest punt de vista, és més fàcil explicar les desviacions de les velocitats orbitals a les regions externes de la Via Làctia, així com el comportament d’objectes estranys que orbiten al centre de la galàxia, l’anomenat G-. fonts.
Tenen una òrbita molt allargada, es contrauen i després s’estiren i s’allarguen. Es creu que es tracta de núvols de gas i pols amb estrelles situades al seu interior.
Utilitzant l’exemple de les òrbites d’una d’aquestes fonts - G2 - i l’estrella S2, els astrofísics d’ICRANet han demostrat que aquests objectes experimenten resistència a mesura que es mouen, i això no és coherent amb el model del forat negre. Com a resultat, va sorgir una hipòtesi sobre un coàgul de matèria fosca al centre de la galàxia. Als afores, es fa molt prima, fins a una concentració difusa.
Els investigadors creuen que en determinades condicions, que superen la massa crítica, un coàgul de matèria fosca col·lapsa gravitacionalment en un forat negre supermassiu. Malgrat el seu exotisme, aquesta hipòtesi explica bé un dels misteris de la cosmologia: l'aparició ràpida d'un gran nombre de forats negres supermassius a l'inici de l'Univers.
Brbites d'objectes G que orbiten al voltant d'un forat negre supermassiu al centre de la nostra galàxia (indicades per una creu blanca)
Estrelles bosòniques
Segons el model estàndard de física, les partícules són de dos tipus: fermions, que formen els blocs de la matèria, i bosons, que controlen les interaccions, forces que permeten que els fermions s’uneixin o, al contrari, els facin volar separats en diferents direccions.. Tots els processos naturals es basen en aquestes interaccions, des de la desintegració nuclear fins a la refracció de la llum, incloses les reaccions químiques.
Les estrelles ordinàries són grups de fermions: protons, neutrons, electrons. Però purament teòricament, podeu imaginar grups de bosons: fotons, gluons, bosons de Higgs o altres partícules quàntiques encara desconegudes.
A principis d’aquest any, els astrofísics nord-americans van plantejar la hipòtesi que la font de rajos X que emanaven d’un grup d’estrelles de neutrons propers conegut com els Set Magnífics podrien ser axions – bosons, proposats al mateix temps per explicar la violació de la simetria CP - la simetria de la interacció. entre partícules i antipartícules.
Els axions són partícules hipotètiques que són mil milions de vegades més lleugeres que els protons i que no interactuen amb la matèria ordinària, de manera que no es poden detectar ni amb els instruments més precisos. Aquests són els principals candidats al paper de les partícules de matèria fosca.
S'espera que les axions d'un camp magnètic es desintegrin en parells de fotons, per tant, es recomana buscar-les per l'excés de radiació. Això sí que s’observa en algunes estrelles de neutrons i nanes blanques amb forts camps magnètics.
Partícules elementals
No obstant això, les estrelles bosòniques reals creades per l'acreció de partícules quàntiques no emeten, no hi ha reaccions de fusió nuclear. Segons els científics, aquests objectes són completament invisibles. Però, a diferència dels forats negres, són transparents: no hi ha cap superfície absorbent que aturi els fotons i no hi ha cap horitzó d’esdeveniments, un límit més enllà del qual la llum no s’escapa.
Els investigadors especulen que les estrelles bosòniques poden estar envoltades per un anell rotatiu de plasma, similar al disc d’acreció d’un forat negre. Si és així, les estrelles bosòniques són com un bunyol lluminós amb una zona fosca a l’interior, aproximadament com el forat negre M87 * capturat pel telescopi Event Horizon, però amb una zona fosca molt més petita que l’ombra d’un forat negre de la mateixa massa.
Nans negres
Entre els objectes espacials encara no descoberts, però teòricament possibles, n’hi ha d’altres de reals. Se sap, per exemple, que quan les estrelles com el Sol es queden sense combustible per a reaccions internes, es converteixen en nanes blanques: esferes molt compactes de la mida de la Terra, on cada centímetre cúbic pesa aproximadament una tona.
Les nanes blanques continuen brillant per inèrcia, però al cap d’uns quants milions d’anys es refredaran completament i es convertiran en nanes negres: no emeten en el rang visible. Aquesta és l'etapa final de l'evolució de la matèria estel·lar. Es creu que aquestes estrelles refredades apareixeran necessàriament a l’Univers, però el seu moment encara no ha arribat.
