Teoretske zvijezde od tamne tvari, tzv. 'bozonske zvijezde' mogle bi ostavljati tragove u svemiru i znanstvenicima ponuditi novi način za istraživanje nevidljivih sila koje ga oblikuju
NEOBIČAN FENOMEN
Znanstvenici su u potrazi za 'zvijezdama' od tamne tvari koje oponašaju crne rupe
Čitanje članka:
4
min
Neobičan fenomen opažen je 2019. u dubinama svemira. Događaj nazvan GW190521 emitirao je gravitacijske valove opažene na Zemlji. Činilo se da je te valove uzrokovao sudar i spajanje masivnih crnih rupa, višestruko većih od našeg Sunca. To je bila početna teorija.
No što ako su moguća i druga objašnjenja? Fizičar Carlos Herdeiro sa Sveučilišta u Aveiru u Portugalu predvodi istraživačku inicijativu pod nazivom NewFunFiCO, koju financira EU i u okviru koje se istražuju ta alternativna objašnjenja.
POGLEDAJTE VIDEO:
Pokretanje videa...
01:05
Tim inicijative okuplja fizičare i astrofizičare iz Španjolske, Portugala, Italije, Njemačke, Meksika, Brazila i Kine. Cilj im je istražiti bi li neki od tih gravitacijskih valova mogli potjecati od neobičnih objekata u svemiru za koje se pretpostavlja da postoje, ali još nisu izravno opaženi.
- Zagonetke svemira fascinantne su - rekao je Herdeiro. 'Gravitacijski valovi omogućuju nam nove načine da ih istražimo'.
Traženje oscilacija u prostor-vremenu
Tim se koristi stvarnim podacima mreže LIGO-Virgo-KAGRA, globalnog sustava ultraosjetljivih detektora u SAD-u, Italiji i Japanu kojima se mogu mjeriti iznimno male nepravilnosti u prostorno-vremenskom kontinuumu. Prema Einsteinovoj teoriji prostor i vrijeme čine povezanu strukturu na kojoj se temelji naša predodžba o tome gdje i kada se sve oko nas događa.
Otkako su gravitacijski valovi prvi put otkriveni 2015., znanstvenici su identificirali više od 150 spajanja crnih rupa. No smatraju da bi se u tim podacima mogli skrivati i drugi, neobičniji objekti. Najnovije razdoblje praćenja pod nazivom O4 trajalo je od svibnja 2023. do studenog 2025. te je identificirano oko 250 potencijalnih događaja, od kojih se mnogi još analiziraju.
- Još uvijek pažljivo analiziramo podatke - rekao je Nico Sanchis-Gual sa Sveučilišta u Valenciji, suvoditelj projekta. 'U njima može biti signala koji ne odgovaraju u potpunosti onome što očekujemo od crnih rupa.'
Teorija bozonske zvijezde
Jedan od najintrigantnijih predmeta istraživanja su bozonske zvijezde, hipotetski ultrakompaktni objekti koji bi izdaleka mogli nalikovati na crne rupe. Međutim, one nemaju horizont događaja, graničnu plohu crne rupe iz koje ništa, čak ni svjetlost, ne može pobjeći. Izvana bi izgledale pomalo mutno, ali unutra bi bile pune čestica tamne tvari.
Bozonske zvijezde mogle bi biti građene od mikrolake tamne tvari, moguće od nevidljivih subatomskih čestica pod nazivom aksioni, koje bi bile trilijune puta lakše od elektrona.
Proučavanje mogućnosti da postoji objekt veličine planeta, mase slične Suncu, ali vrlo različitog sastava, fascinira istraživače.
- To ostavlja bez daha - rekao je Sanchis-Gual.
Ako postoje, moguće je da se ponekad sudaraju i spajaju, kao što znamo da se događa s crnim rupama veličine zvijezda, što dovodi do opazivih gravitacijskih valova. Na to cilja tim NewFunFiCO-a i pokušava pronaći signal koji bismo očekivali od takvog događaja u podacima LIGO-a.
Dobar kandidat za takav događaj je GW190521.
- Kad bi se sudarile dvije bozonske zvijezde, nastali bi gravitacijski valovi koji se u taj konkretni signal uklapaju nešto bolje od sudara dvaju crnih rupa - rekao je Herdeiro.
Tragovi tamne tvari
Znanstvenici ne traže samo bozonske zvijezde. Postoje i mješovite zvijezde. To su npr. neutronske zvijezde, objekti visoke gustoće koji ostaju nakon eksplozije zvijezde, s jezgrom od tamne tvari, i gravitonske zvijezde, neobični objekti koji oponašaju crne rupe, ali nemaju istu središnju strukturu ni horizont događanja.
- Cilj je iskoristiti aktualno zlatno doba praćenja gravitacijskih valova i tražiti objekte koji nikad prije nisu viđeni, ali koji bi teoretski mogli postojati - izjavio je Herdeiro. Ti neobični objekti povezani s nekim od najvećih misterija u fizici, kao što je tamna tvar.
Ako se teorije pokažu točnima, nalazi znanstvenika mogli bi promijeniti naše razumijevanje tamne tvari i svemira u cjelini. Čak i ako se to ne dogodi, ova istraživanja otvaraju uzbudljive nove grane fizike koje prethodno nisu bili široko istražene te bi mogle dovesti do otkrivanja novih neobičnih pojava u kozmosu.
Potraga
Inicijativa NewFunFiCO djeluje do kraja 2026., a započela je 2023. financiranjem iz EU-ova programa aktivnosti Marie Skłodowska-Curie.
- Jedan od ključnih elemenata projekta je suradnja europskih partnera s neeuropskim partnerima - izjavio je Herdeiro. To nije samo razmjena znanja, nego i kulture. Zbog toga su financijska sredstva EU-a toliko važna. Pomažu otvoriti novu perspektivu na svijet.
Herdeiro je dodao da koristi od takvih ambicioznih programa ima i šira javnost.
- Teme kao što su crne rupe, kozmologija i porijeklo svemira zaokupljaju maštu - rekao je. Druge koristi su ekonomske.
- Velike eksperimentalne infrastrukture donose koristi kojih ljudi nisu uvijek svjesni - rekao je navodeći primjer kako su LIGO-u potrebni iznimno precizni detektori, što je dovelo do šireg razvoja u području elektronike.
Nastojanje da se izmjere male oscilacije u prostor-vremenu potaknulo je ranije nezamisliv razvoj laserske interferometrije (mjerenje sićušnih promjena udaljenosti laserom), sofisticiranih sustava za izolaciju vibracija i ultraprecizne optike.
Slične tehnologije sada se koriste u područjima kao što su precizna proizvodnja, medicinsko snimanje i navigacijski sustavi.
Međutim, najvažnije je da u svemiru možda postoje neobični objekti koji samo što nisu otkriveni, skrivene nakupine tamne tvari izgledaju kao zvijezde.
- Glavna vizija sada je da postoje čestice tamne tvari - rekao je Sanchis-Gual. Dakle, to je moguće.
Potvrdi li se postojanje samo jednog takvog objekta, fizičarima bi se pružila prva prilika da bolje razumiju tamnu tvar što bi moglo promijeniti način na koji vidimo svemir.
Istraživanje predstavljeno u ovom članku financirano je iz programa aktivnosti Marie Skłodowska-Curie (MSCA). Stajališta sugovornika ne odražavaju nužno stajališta Europske komisije.
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu EU-a o istraživanjima i inovacijama Horizon.
Više informacija:
- Internetske stranice projekta NewFunFiCO
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
