Белые карлики прячут информацию о темных силах
AstroNews.ru - 20 Ноября 2013 14:22:48
Исследователи из Европы и США вывели множество различных параметров темных фотонов – типе темного вещества и энергии – с помощью белых карликов. В некоторых аспектах сияние этих умирающих звезд дает больше информации о темной материи, чем можно получить в лабораториях на Земле. Результаты научной работы были опубликованы в журнале Physical Review D.
Белые карлики – это конечная стадия жизненного цикла звезд с небольшой или средней массой (меньше одной десятой массы Солнца) и измерение их свечения дает нам возможность проследить за их остыванием и поведением их частиц точно в соответствии со стандартными моделями, которые используются в физике. Любое отклонение от существующих моделей дает ученым возможность предположить постороннее вмешательство – такое, как темное вещество и энергия.
"Уровень охлаждения белых карликов можно измерить, даже в режиме реального времени, если считать настоящим временем наблюдения, которые ведутся в течение 30 лет. Если же в них присутствует нечто, - дополнительный источник энергии или то, что эту энергию высасывает, - то это нарушит скорость их остывания, давая нам возможность обнаружить свое присутствие", - объясняет Джорди Айзерн (Jordi Isern), Институт Космических Наук (CSIC-IEEC).
Основываясь на этой идее, Айзерн и другие исследователи планируют использовать этот «непрямой и не очень затратный» метод, изучая яркость белых карликов, чтобы испытать закономерность новых теорий.
В частности, ученые сосредоточили свое внимание колебаниях значений темных фотонов (известных так же как тяжелые фотоны благодаря своей массе, которая значительно больше массы обычных фотонов, и из-за того, что они могут взаимодействовать с обычной материей). Эти гипотетические частицы, которые относятся к «темной» версии электромагнетизма, можно обнаружить только непрямым путем, когда они разбиваются на электроны и антиэлектроны (позитроны).
"Многие попытки расширить существующую модель основаны на представлении новых взаимодействий, в которых темные фотоны используются в качестве посредников, конечно, при условии, что они существуют. Они могут образовываться в белых карликах и свободно «уходить», а так же поглощать энергию, нарушая развитие звезды", - объясняет Айзерн.
Ученые подчеркивают, что для подтверждения их теории необходимы дальнейшие исследования, но, в любом случае, изучение белых карликов дает возможность получения данных, благодаря которым астрофизики могут получить информацию о прошлом истории галактик, такую, как их возраст, уровень звездной формации или остатки соседних галактик, которые были поглощены Млечным Путем.