Una dieta de materia oscura podría hacer que algunas estrellas sean efectivamente inmortales: Heaven32
En nuestro Universo en rápida expansión, la vida de las estrellas sigue pistas muy gastadasfusionando hidrógeno y luego helio antes hinchazón en tamaño hasta que agoten sus combustibles nucleares y colapsen, sin poder resistir más la fuerza de la gravedad.
Pero algunas estrellas en la región más interna de nuestra Vía Láctea, muy cerca de la centro galácticopodrían estar abriendo su propio camino, exhibiendo propiedades extrañas que no se ajustan a nuestra imagen estándar de la evolución estelar.
Una nueva investigación sugiere que estas anomalías podrían deberse principalmente a la materia oscura en lugar de fusión nuclear – con esa materia oscura ‘reponiendo’ las estrellas y haciéndolas prácticamente antiguas en comparación.
Utilizando un modelo informático de evolución estelar, investigadores de la Universidad de Estocolmo en Suecia y la Universidad de Stanford en California simularon una población de estrellas girando alrededor del centro galáctico de la Vía Láctea, comparando cómo evolucionaron con y sin inyección de materia oscura.
Su modelo predice la existencia de una nueva clase de estrellas pesadas que se mantienen “encendidas” no sólo por pequeñas cantidades de fusión de núcleos atómicos, sino también por la aniquilación de un “efectivamente infinito” Suministro de partículas de materia oscura que chocan con antimateria.
Esta exótica reacción, que libera una mezcla caliente de fotones y electrones, podría generar suficiente presión para evitar que la estrella colapse durante potencialmente hasta 100 veces la vida útil de una estrella más típica, haciéndola prácticamente inmortal.
“La galaxia interior es exactamente donde la densidad de materia oscura es lo suficientemente alta como para que la aniquilación de la materia oscura reemplace sustancialmente la fusión nuclear como fuente de energía estelar, permitiendo que las estrellas permanezcan siempre jóvenes a pesar de su avanzada edad”, dijo Isabelle John, estudiante graduada en astrofísica de la Universidad de Estocolmo y colegas. escribir en su preimpresión
El centro galáctico de la Vía Láctea es extremadamente brillante, lo que hace que la región sea muy difícil de obtener imágenes, y las estrellas allí parecen más jóvenes de lo que sugerirían sus características espectroscópicas.
Esta juventud indica que se formaron localmente y no llegaron desde otros lugares. Sin embargo, nuestros modelos actuales de formación estelar sugieren que las estrellas no pueden fusionarse a menos de un tercio de año luz del agujero negro central, lo que presenta el enigma número uno.
También hay pocas estrellas viejas y evolucionadas cerca del centro galáctico, y la población estelar es sorprendentemente densa en la parte superior, compuesta por más estrellas de gran masa que las regiones exteriores de la galaxia. Estas estrellas interiores también se mueven inesperadamente rápidamente alrededor del centro galáctico. Enigmas dos, tres y cuatro.
John y sus colegas sugieren que una explicación para toda esa extrañeza podría residir en la materia oscura. La materia oscura es una de las sustancias más esquivas de nuestro Universo, una masa invisible nunca detectada directamente pero que se cree que contribuye al exceso de gravedad necesario para mantener unidas las galaxias que se mueven rápidamente.
Al incorporar la influencia de la materia oscura en sus modelos de evolución estelar, John y sus colegas predicen que puede existir una nueva clase de estrellas cerca del centro galáctico con “diferencias sorprendentes” que las colocan fuera del ámbito de las llamadas estrellas de secuencia principal.
Las estrellas de la secuencia principal, el tipo de estrella más abundante en el Universo, residen en una gruesa banda del Diagrama de Hertzprung-Russellque traza las trayectorias de vida de las estrellas, teniendo en cuenta sus masas iniciales, brillo y temperaturas.
Las simulaciones de John y sus colegas sugieren que podría ser necesario agregar una nueva rama de estrellas a esa trama: estrellas de mayor masa (cinco veces o más masivas que nuestro Sol) que acumulan materia oscura de una reserva prácticamente infinita y arden a temperaturas más frías durante el resto del año. mismo brillo que las estrellas de la secuencia principal.
“La densidad de materia oscura en estas estrellas se repone continuamente, lo que les otorga la inmortalidad y resuelve múltiples anomalías estelares”, dijo el equipo. escribe.
Aunque sus simulaciones sugieren una nueva población de estrellas a las que nuestros telescopios podrían apuntar para buscar signos de materia oscura en funcionamiento, el puro brillo del centro galáctico las haría difíciles de observar.
“Hasta la fecha, el número de estrellas conocidas en el parsec interior [of the Milky Way] es limitado y se necesitan más estrellas para detectar con solidez cualquier efecto de la materia oscura”, explicó el equipo. notas.
Otra investigación publicada a principios de este año también propuso una explicación alternativa de por qué las estrellas cercanas al centro de nuestra galaxia parecen tan jóvenes, sugiriendo que no se rejuvenecen con materia oscura, sino con hidrógeno sorbido de sus vecinas.
La investigación fue publicada en el arXiv servidor de preimpresión En Mayo.