Големите концентрации на тъмна материя, прелитащи през ядрата на бели

Големите концентрации на тъмна материя, прелитащи през ядрата на бели джуджета с размери на Слънцето, могат да ги дестабилизират и безусловно да ги „ взривяват “, трансформирайки ги в термоядрена бомба – свръхнова от Ia, излиза наяве от публикация, оповестена в изданието Physical Review D.

Класическите черни дупки съставляват колапсирали звезди, чиято маса надвишава слънчевата 10 и повече пъти. Съвременните физични теории предсказват, че във Вселената може да съществуват техни по-леки аналози, по този начин наречените примордиални черни дупки, които пораждат с помощта на образуването на изключително плътни огромни „ кълба “ от тъмна материя.

Както споделя Питър Греъм (Peter Graham) от Станфордския институт за теоретична физика, сходни микро черни дупки ще имат извънредно забавни физически свойства – да вземем за пример те могат да прелитат през елементарни звезди, без да ги унищожават, като провокират единствено мощни звездотресения.

Още по-интересни последици ще чака различен клас звезди – белите джуджета, които съставляват остатъци от светила, изчерпали своите ресурси от звездно гориво и изхвърлили външните си обвивки. Материята на бялото джудже се намира в изключително положение заради голямата компактност на неговото вещество – стотици хиляди или даже милиарди тонове на куб.м, и ще взаимодейства с примордиалните черни дупки не както веществото от елементарните звезди.

Греъм и сътрудниците му са пресметнали какво ще се случи с бялото джудже, в случай че през него прелетят микро черни дупки с маса от 100 трилиона тона до милион трилиона тона. Подобна маса на черните дупки, без значение от привидната ѝ безмерност, е съпоставима с тежестта на огромни метеорити и междинни по размери луни (например Диона, сателит на Сатурн).

Както посочили изчисленията на учените, появяването или прелитането на сходна черна дупка през центъра на някогашната звезда ще докара до внезапно нагряване на материята и основаване на условия, аналогични на тези, които пораждат в огромните звезди преди тяхното преобразяване в свръхнови.

Резултат от това става термоядрен гърмеж – материята на бялото джудже се нагрява и то се свива дотам, че безусловно всички електрони стартират да се сливат с протоните, а ядрата на хелия и другите тежки детайли – между тях. При това нищо не се случва със самата черна дупка и тя просто прелита през звездата.

Подобен гърмеж ще бъде подобен на раждането на по този начин наречените свръхнови от вид 1а, протичащо при обединение на бели джуджета и превишаването на лимита на Чандрасекар – оптимално допустимата маса за сходни звезди (1,4 слънчеви маси).

За разлика от свръхновите от първи вид, прелитането на задоволително огромна примордиална черна дупка ще „ взриви “ даже неголеми бели джуджета, чиято маса е надалеч от лимита на Чандрасекар. Това съгласно Греъм разрешава да се употребяват белите джуджета в качеството на самобитни „ детектори “ на тъмна материя и микро черни дупки.

По-конкретно, наблюдавайки неголеми бели джуджета и техните непредвидени гърмежи, учените могат да схванат какви свойства има тъмната материя, а също по този начин да изяснят съществуват ли примордиални черни дупки в актуалната Вселена.

Тъй като още не сме виждали сходни гърмежи, може незабавно да се изключи вероятността от съществуването на огромни микро черни дупки. Бъдещите наблюдения на неголеми „ някогашни звезди “ съгласно учените ще оказват помощ в разкриването на тайните на тъмната материя.