De ce se comportă ciudat stelele din centrul Căii Lactee? O echipă de astronomi ar fi rezolvat misterul!

O echipă de astronomi a descoperit o nouă clasă potențială de stele care ar putea exista la mai puțin de un an-lumină de centrul Căii Lactee și care ar putea funcționa conform unui mecanism neobișnuit: anihilarea materiei întunecate.

Acest proces ar produce asupra stelelor o presiune exterioară diferită de fuziunea hidrogenului, împiedicându-le să se prăbușească gravitațional – și făcându-le practic nemuritoare, tinerețea lor fiind împrospătată constant. Descoperirile sunt publicate pe serverul arXiv.

În mod colectiv, stelele alimentate cu materie întunecată ar locui într-o nouă regiune a unei diagrame stabilite de mult timp care clasifică stelele în funcție de temperatura și luminozitatea lor, plasându-le departe de așa-numita secvență principală, unde există marea majoritate a stelelor.

Stelele din centrul Căii Lactee sunt foarte ciudate

Observarea centrului nostru galactic, în jurul căruia se rotesc stelele galaxiei, este destul de dificilă, deoarece regiunea este extrem de luminoasă. În centru se află gaura neagră supermasivă Sagittarius A*, cu o masă de patru milioane de ori mai mare decât cea a Soarelui. Aceasta este o sursă strălucitoare de unde radio și a fost imaginată în 2022. Stelele din apropierea lui Sgr A* orbitează în jurul ei cu viteze de câteva mii de kilometri pe secundă (comparativ cu viteza orbitală a Soarelui de 240 km/s).

Aceste stele din centrul Căii Lactee, numite stele din roiul S, sunt foarte ciudate, având proprietăți diferite de orice alte stele din galaxia noastră. Proveniența lor este necunoscută, deoarece mediul pe o rază de aproximativ trei ani-lumină de la centru este considerat ostil pentru formarea stelelor, scrie Phys.org.

O nouă clasă potențială de stele

Ele par a fi mult mai tinere decât ar fi de așteptat dacă s-ar fi deplasat spre interior din altă parte. Ele par neobișnuit de tinere, cu mai puține stele mai bătrâne în vecinătate decât se așteaptă și, de asemenea, în mod neașteptat, par să existe multe stele grele.

Stelele sunt cuptoare nucleare, generând căldură prin arderea hidrogenului prin fuziune nucleară. Radiația termică rezultată din această reacție, precum și convecția termodinamică a plasmei stelare exercită o forță exterioară asupra componentelor stelei – în principal hidrogen și heliu. Această forță este echilibrată de forța interioară a gravitației proprii.

O echipă de cercetători de la Stockholm și Stanford a descoperit că încorporarea puterii materiei întunecate în dinamica celor mai apropiate stele – cele aflate la aproximativ o treime de an-lumină de centru (echivalentul a aproximativ 8% din distanța până la cea mai apropiată stea a Soarelui) – rezolvă multe dintre paradoxurile cunoscute.

Stelele par a fi mult mai tinere decât se aștepta

Pentru a încorpora anihilarea materiei întunecate, grupul a folosit parametri relativ standard de formare a stelelor pe parcursul evoluției Căii Lactee și particule de materie întunecată doar puțin mai masive decât protonul. Folosind un model computerizat de evoluție stelară, au presupus că stelele migrează pe secvența principală spre centrul galactic, apoi au început să injecteze energia materiei întunecate în compoziția unei stele. Apoi, steaua a evoluat până când a atins o vârstă de 10 miliarde de ani, durata de viață a Căii Lactee.

Ei au calculat populațiile stelare fără și cu prezența materiei întunecate. În prezența materiei întunecate, stelele mai masive au cunoscut o densitate mai mică a materiei întunecate, iar hidrogenul din miezul lor a fuzionat mai lent și evoluția lor a fost încetinită.

Dar stelele dintr-o regiune cu o densitate mai mare de materie întunecată au suferit modificări semnificative – ele au menținut echilibrul prin arderea materiei întunecate cu o fuziune mai mică sau fără fuziune, ceea ce a dus la o nouă populație stelară.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Valuri gigantice de materie întunecată ar putea modifica orbita stelelor

Astronomii din România au observat 30 de stele variabile! Ce nume vor purta?

Din ce sunt făcute stelele? Răspunsul l-a dat Cecilia Payne Gaposchkin în 1925

Telescopul Gemini a făcut o descoperire neașteptată despre stelele binare gigantice