Un nou studiu, postat pe site-ul de preprinturi arXiv, indică felul în care concentrațiile masive, invizibile, de materie întunecată ar putea exercita o influență asupra stelelor binare. Dacă ipoteza se va dovedi corectă, aceste tulburări subtile ar oferi o posibilitate de a elucida misterul din acesteia.
Timp de zeci de ani, astronomii au studiat zonele îndepărtate ale Universului și au colectat o multitudine de dovezi incontestabile care susțin existența materiei întunecate. Această substanță enigmatică, care scapă mijloacelor tradiționale de detectare, rămâne invizibilă pentru cele mai sofisticate instrumente ale noastre. Cu toate acestea, în ciuda naturii sale ascunse, ea joacă un rol fundamental în dinamica cosmică, contribuind în mod semnificativ la masa totală a galaxiilor și la structura Universului observabil.
Inițial, oamenii de știință au emis ipoteza că materia întunecată ar putea fi formată din particule masive, care interacționează slab, cunoscute sub numele de WIMP (Weakly Interacting Massive Particles). Cu toate acestea, în ciuda numeroaselor încercări, experimentele care vizează detectarea acestor particule nu au dat rezultate concludente. Confruntați cu această provocare, cercetătorii și-au lărgit perspectiva și au considerat un model alternativ intrigant. În acest nou cadru teoretic, particula care constituie materia întunecată ar fi incredibil de ușoară, fiind mai ușoară decât neutrinul, o particulă deja cunoscută pentru masa sa extrem de scăzută. Această idee îndrăzneață a deschis noi căi de cercetare și a încurajat oamenii de știință să exploreze noi căi pentru a înțelege natura acestei substanțe enigmatice. Unul dintre ele sugerează în special că agregatele mari de materie întunecată ușoară pot juca un rol crucial în dinamica cosmică, afectând structura și evoluția galaxiilor și a sistemelor stelare.
Conform acestui model teoretic, particula de materie întunecată ar fi incredibil de ușoară, fiind mai mică de o miliardime de miliardime de ori mai ușoară decât electronul Aceasta proprietate ar conferi materiei întunecate proprietăți speciale, permițându-i să acționeze mai degrabă ca o undă, la o scară comparabilă sau mai mare decât cea a Sistemului Solar. O echipă de astronomi chinezi și-a propus să exploreze acest model și să găsească modalități de a observa această materie întunecată ultraușoară. Conform acestei teorii, materia întunecată ultrauşoară nu s-ar deplasa prin cosmos ca particule individuale, ci mai degrabă ca un ocean invizibil, care învăluie fiecare galaxie. La fel cum oceanele Pământului pot genera valuri, această baie de materie întunecată ultrauşoară ar putea avea oscilații, unele dintre ele reunindu-se în structuri coerente numite solitoni. Acești solitoni ar fi complet invizibili, dar dimensiunea lor enormă ar putea influența subtil mediul gravitațional din jurul lor. Deși influența lor este în general minimă asupra majorității obiectelor din galaxie, perechile de stele binare ar putea fi totuși sensibile la acești solitoni.
Stelele binare obiecte sunt formate din două stele care orbitează în jurul centrului lor comun de masă sub influența gravitației lor reciproce. În comparație cu alte sisteme mai masive, cum ar fi grupurile de stele sau galaxiile, legătura gravitațională dintre cele două stele ale unei perechi binare este relativ slabă. Aceasta înseamnă că stelele implicate sunt mai puțin puternic legate între ele de gravitație. Ca urmare, perturbațiile externe, cum ar fi cele cauzate de obiecte masive sau de fenomene astrofizice, pot avea un impact mai semnificativ asupra acestor obiecte. De exemplu, dacă un soliton de materie întunecată ultraușoară trece prin câmpul gravitațional al unei perechi de stele binare, ar putea induce modificări subtile în orbitele lor prin exercitarea unei ușoare forțe gravitaționale asupra lor.
Cercetătorii intenționează să identifice toate perechile de stele binare mari din catalogul telescopului spațial Gaia, al ESA, care cuprinde miliarde de stele. Modificările orbitelor acestor stele binare ar putea oferi un indiciu valoros despre natura și distribuția acestei enigmatice materie întunecată, potențial mai revelatoare decât experimentele efectuate în laboratoarele terestre.
