Ο κύριος ύποπτος για σκοτεινή ύλη μπορεί να ξεφύγει από τα αστέρια νετρονίων

Αφού οι φυσικοί ανέπτυξαν τη θεωρία των αξόνων για πρώτη φορά Στα προάστια του Σικάγο πριν από 45 χρόνια, γρήγορα έγιναν ισχυρός υποψήφιος για διερμηνεία Σκοτεινή ύλη. Ωστόσο, τα εξαιρετικά λεπτά σωματίδια κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου παρέμειναν υποθετικά. Τώρα, μια ομάδα αστροφυσικών έχει προτείνει ότι οι άξονες μπορεί να είναι υπεύθυνοι για τις αυξημένες εκπομπές ακτίνων-Χ που φαίνεται να προέρχονται από ένα σύμπλεγμα αστεριών νετρονίων στον γαλαξία μας.

Τα αστέρια – που ονομάζονται “Wonderful Seven” – είναι αστέρια νετρονίων Εκπέμπουν ακτίνες Χ χαμηλής συχνότητας από τις επιφάνειές τους. Τα αστέρια νετρονίων είναι οι εξαιρετικά πυκνές εποχές των αστεριών που καταρρέουν. Έχει ισχυρά μαγνητικά πεδία και, όπως υποδηλώνει το όνομα, σχηματίζεται σε μεγάλο βαθμό από νετρόνια. Νέα έρευνα, Που δημοσιεύθηκε Αυτήν την εβδομάδα στο Physical Review Letters επικεντρώνεται σε ένα ανεξήγητο σύνολο ακτίνων Χ υψηλής συχνότητας που κυκλοφόρησαν τα επτά αστέρια.

«Θα μπορούσε να είναι ότι αυτό που βλέπουμε εδώ είναι απόδειξη νέας φυσικής, και είναι απόδειξη αξόνων, που θα αλλάξει την κατανόησή μας για τη φύση με έναν πραγματικά τεράστιο τρόπο, κάτι που είναι δύσκολο να μεταφερθεί», δήλωσε ο Benjamin Safdie, φυσικός σωματιδίων στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley και συγγραφέας. Διευθυντής της τελευταίας τηλεφωνικής κλήσης της εφημερίδας. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να έρθει με αυτό το έγγραφο. Μπορεί να έρθει 500 χρόνια από τώρα. Έτσι λειτουργεί η επιστήμη, οπότε δεν υπάρχει εγγύηση άμεσης ικανοποίησης. “

Η κύρια αβεβαιότητα σχετικά με Όλοι οι Άξονες περιστρέφονται γύρω από την ύπαρξή τους. Με άλλα λόγια, υπάρχει συναίνεση μεταξύ των φυσικών για τις ιδιότητες που θα είχαν αυτά τα θεωρητικά σωματίδια, εάν υπήρχαν. Μία από αυτές τις ιδιότητες είναι ότι οι άξονες μπορεί να αλληλεπιδρούν πολύ ασθενώς και σπάνια με τη συνηθισμένη ύλη. Αντί να διασκορπίζει την ύλη στο αστέρι, οι άξονες απλά θα διαφεύγουν. Ένας άλλος λόγος είναι ότι οι άξονες μπορούν να μετατραπούν σε φωτόνια παρουσία μαγνητικών πεδίων – όπως αυτά που περιβάλλουν τα επτά αστέρια νετρονίων.

Οι ερευνητές συγκρίνουν την πιθανή συμπεριφορά των αξόνων με τα νετρίνα, ένα παρόμοιο (εάν αποδειχθεί) μικρό σωματίδιο που σπάνια αλληλεπιδρά με μια άλλη ουσία. Τα νετρόνια μέσα στα αστέρια νετρονίων είναι γνωστό ότι συγκρούονται και εκπέμπουν νετρίνα, που είναι ο πρωταρχικός τρόπος που ένα αστέρι κρυώνει με την πάροδο του χρόνου.

Η ομάδα προτείνει ότι οι άξονες θα μπορούσαν να δημιουργηθούν στα κέντρα των αστεριών νετρονίων, όπου είναι πολύ πιο ζεστά και πιο ενεργητικά από την επιφάνεια του αστεριού. Ακριβώς όπως τα νετρόνια σε αυτήν την εξαιρετικά καυτή πυκνή περιοχή παράγουν νετρίνα μέσω των συγκρούσεών τους, έτσι και οι άξονες μπορούν να παραχθούν. Η διαφορά είναι ότι με την παρουσία μαγνητικού πεδίου, ο άξονας μπορεί να μετατραπεί σε φωτόνιο. Αυτή η ενέργεια φωτονίων μπορεί να ανιχνευθεί στο φάσμα των ακτίνων Χ. Συγκεκριμένα στο εύρος υψηλής συχνότητας. Τα προηγούμενα δεδομένα για αυτά τα κύματα υψηλής συχνότητας συλλέχθηκαν, αλλά μόνο ως υποπροϊόν του κύριου θέματος της έρευνας: κύματα ακτίνων Χ χαμηλής συχνότητας που εκπέμπονται από τις επιφάνειες των αστεριών.

“Δεν ισχυριζόμαστε ότι έχουμε ανακαλύψει έναν άξονα ακόμη, αλλά λέμε ότι τα επιπλέον φωτόνια ακτίνων Χ μπορούν να εξηγηθούν από τους άξονες”, δήλωσε ο Raymond Coe, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα. Συν-συγγραφέας της εφημερίδας, σε δελτίο τύπου. “Είναι μια συναρπαστική ανακάλυψη της αύξησης των ακτινογραφιών φωτονίων, μια συναρπαστική πιθανότητα που ταιριάζει πραγματικά με την ερμηνεία μας των αξόνων.”

Η Safdie ελπίζει ότι στο μέλλον, η προσοχή θα στραφεί σε έναν κοντινό λευκό νάνο, που είναι ένα αστέρι που αποσυντίθεται με λιγότερη πίεση και πολύ πιο ψυχρή θερμοκρασία επιφάνειας από ένα αστέρι νετρονίων. Δεδομένου ότι οι λευκοί νάνοι δεν εκπέμπουν ακτίνες Χ χαμηλής συχνότητας από την επιφάνειά τους, κανένα τηλεσκόπιο ακτίνων Χ δεν έχει μεγάλο λόγο για αυτό. Έδειξε ένα.

“Δεν υπάρχει τίποτα που να εμφανίζεται σε κανένα μήκος κύματος της ακτινογραφίας”, δήλωσε ο Safadi. “Αν δούμε ένα σήμα, μπορούμε να είμαστε πιο σίγουροι ότι αυτό που βλέπουμε είναι άξονες.”