I ricercatori potrebbero aver individuato una stella fatta di materia oscura. Se è così, è pazzesco.

May 13, 2023

Una recente prestampa afferma che un sistema che si pensa sia costituito da una stella in orbita attorno a un buco potrebbe invece presentare un oggetto del tutto ipotetico.

I due autori dello studio sostengono che esiste la possibilità che, invece di un buco nero, potremmo trovarci di fronte a una stella bosonica, un ipotetico oggetto fatto di materia oscura.

I ricercatori non sono convinti che un buco nero e una stella avrebbero formato un sistema come quello che stiamo vedendo, e propongono la teoria delle stelle bosoniche come spiegazione alternativa, anche se è altamente improbabile.

Il satellite Gaia dell'Agenzia spaziale europea sta cercando di mappare la galassia. Pertanto, di tanto in tanto, il progetto produce enormi quantità di dati che gli astronomi possono impiegare mesi o anni a selezionare per trovare cose interessanti.

In una di queste pubblicazioni, i ricercatori hanno individuato quella che credevano fosse una stella simile al Sole in orbita attorno a un buco nero molto piccolo. Ma recentemente, una coppia di ricercatori dell’Istituto di fisica dell’Accademia ceca delle scienze ha messo in discussione questa teoria. Credono che, invece di un buco nero, il misterioso oggetto oscuro in questo sistema a due corpi sia qualcosa chiamato una stella di bosoni, un oggetto del tutto ipotetico fatto interamente di materia oscura. I ricercatori hanno caricato un articolo su questa teoria sul server di prestampa arXiv. Deve ancora essere sottoposto a revisione paritaria.

Sembra un salto logico passare dal buco nero all'oggetto completamente teorico, e potrebbe esserlo. È incredibilmente improbabile che ci sia capitato di imbatterci in un oggetto del tutto teorico, anche in un sondaggio di vasta portata come Gaia. È molto più probabile che ci manchi ancora un'informazione che ci permetta di comprendere questo sistema.

Ma i due hanno le loro ragioni per credere in ciò in cui credono. La principale è che, secondo ciò che sappiamo sui meccanismi di formazione del sistema stellare, è incredibilmente improbabile che si sia formata una coppia di stelle simili a buco nero e Sole.

I buchi neri si formano da stelle veramente massicce. Il nostro Sole, e le stelle simili, non soddisfano questi requisiti “veramente massicci”. I ricercatori incentrano la loro affermazione sull’idea che sarebbe incredibilmente improbabile che si formasse un sistema binario tra una stella simile al Sole e una stella abbastanza grande da formare un buco nero, che è ciò che sarebbe dovuto accadere per produrre il buco nero. risultato trovato nei dati Gaia. I due suggeriscono che l’equilibrio di gravità necessario per mantenere due stelle come quella legate insieme senza schiantarsi l’una contro l’altra o allontanarsi a spirale è semplicemente troppo complicato per essere probabile.

Quindi, invece, si sono rivolti alle stelle di bosoni. Le stelle di bosoni, se esistono, sono alte concentrazioni di materia oscura, quella materia del tutto non rilevabile che costituisce la maggior parte della materia nel nostro universo. Abbiamo già visto i bosoni: i fotoni (particelle leggere), i gluoni (particelle a forza forte) e il bosone di Higgs (spesso indicato come la "particella di Dio") sono tutti bosoni esistenti, ma secondo la teoria implicita nella teoria presunta esistenza di stelle di bosoni, i bosoni della materia oscura si comporterebbero in modo leggermente diverso. Permeerebbero semplicemente l’universo, il che si tradurrebbe in quell’occasionale accumulo che è la stella bosonica.

L'idea che la materia oscura sia fatta di bosoni è solo una teoria su ciò che costituisce il materiale non misurabile, ma non è particolarmente remota. Ciò, tuttavia, significa che l'ipotesi che questo particolare sistema contenga una stella bosonica significa che si sta accumulando teoria su teoria.

Ma il sistema stesso merita probabilmente ulteriori indagini, indipendentemente dal fatto che si riveli un focolaio di materia oscura o meno. Forse a una seconda occhiata impareremo di più sulla formazione del sistema stellare. Forse impareremo di più sulla materia oscura. Forse entrambi. Ma sicuramente impareremo qualcosa.

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