Mokslininkai teigia, kad tamsioji materija besisukančias žvaigždes netoli mūsų galaktikos centro galėjo paversti juodosiomis bedugnėmis. Toje vietoje mokslininkai tikėjosi aptikti daugybę tankių, besisukančių žvaigždžių, vadinamų pulsarais, kurių Paukščių take yra gana daug.
Mokslininkai teigia, kad tamsioji materija besisukančias žvaigždes netoli mūsų galaktikos centro galėjo paversti juodosiomis bedugnėmis. Toje vietoje mokslininkai tikėjosi aptikti daugybę tankių, besisukančių žvaigždžių, vadinamų pulsarais, kurių Paukščių take yra gana daug.
Nepaisant kruopščių paieškų, pavyko rasti tik vieną tokią žvaigždę. Tai paskatino suformuluoti vadinamą „dingusių pulsarų problemą“. Anot naujo tyrimo, gali būti taip, kad tamsioji materija susitelkė šių žvaigždžių viduje, sukeldama pulsarų kolapsą į juodąsias bedugnes, rašo scientificamerican.com. (Šios juodosios bedugnės turėtų būti mažesnės negu supermasyvioji juodoji bedugnė, kuri, kaip manoma, tūno pačioje mūsų galaktikos širdyje.)
Visata yra persmelkta neregima tamsiąja materija, kurios negalima nei pamatyti, nei paliesti. Nepaisant to, ji skleidžia gravitacinę trauką įprastai materijai. Mokslininkai siūlė kelias idėjas, iš ko galėtų būti sudaryta tamsioji materija, bet nė viena iš jų nėra įrodyta. Vyraujanti teorija teigia, kad tamsiąją materiją sudaro dalelės, vadinamos silpnai sąveikaujančiomis masyviosiomis dalelėmis (SSMD), kurios, kaip tradiciškai manoma, yra materija ir antimaterija viename. Antimaterijos prigimtis šiai istorijai taip pat yra svarbi. Materijai susidūrus su antimaterija, jos sunaikina viena kitą galingais sprogimais. Taigi susidūrus dviem SSMD, jos turėtų viena kitą sunaikinti.
Tačiau gali būti ir taip, kad tamsioji materija yra dviejų rūšių, kurios atitinka materijos ir antimaterijos versijas, kaip ir įprastos materijos atveju. Jeigu ši idėja, vadinama asimetriška tamsiąja materija, yra teisinga, tuomet nei dvi tamsiosios materijos, nei dvi tamsiosios antimaterijos dalelės nesunaikintų viena kitos – jos sprogtų tik tada, kai susidurtų skirtingų tipų dalelės. Pagal šį scenarijų abiejų tamsiosios materijos tipų perteklius galėjo susidaryti per Didįjį sprogimą (kurio metu susikūrė ir įprasta materija bei įprasta antimaterija), bet dauguma šių dalelių pražudė viena kitą, o tos, kurios liko, tėra nedidelis vieno tipo perviršis, kuriam pavyko išlikti nesunaikintam.
Jeigu tamsioji materija yra asimetriška, ji turėtų elgtis kitaip negu SSMD versija. Pavyzdžiui, didelio tankio žvaigždžių centrai gravitaciškai turėtų traukti aplinkinę tamsiąją materiją. Jeigu tamsioji materija yra sudaryta iš paprastų SSMD, tuomet dvi SSMD, susidūrusios žvaigždės centre, sunaikintų viena kitą, nes yra savo pačių antimaterijos atitikmuo. Tačiau pagal asimetriškos tamsiosios materijos paveikslą, visą iki šių dienų išlikusią tamsiąją materiją sudaro tik vienas tipas iš dviejų: materija arba antimaterija. Susitikus dviem to paties tipo dalelėms, jos nesunaikintų viena kitos, todėl tamsioji materija paprasčiausiai kauptųsi žvaigždės viduje. Galiausiai žvaigždės šerdis taptų per sunki, kad išlaikytų ją pačią, todėl turėtų virsti juodąja bedugne. Būtent taip galėjo nutikti pulsarams Paukščių tako centre, teigiama tyrimo ataskaitoje, kuri lapkričio 3 dieną pasirodė leidinyje „Physical Review Letters“.
Tokia eiga yra visai tikėtina, sako fizikas Raymondas Volkasas iš Melburno universiteto (Australija), nedalyvavęs vykdant minėtą tyrimą. Tačiau jis pažymi, kad dingusių pulsarų problema gali turėti ir paprastesnį paaiškinimą, susijusį su žinomais žvaigždžių efektais. „Žinoma, būtų nuostabu turėti įspūdingų tiesioginių asimetriškos tamsiosios materijos astrofizinių įrodymų, – teigė R. Volkasas. – Tačiau prieš patikėdamas asimetriškos tamsiosios materijos paaiškinimu, pirmiausia norėčiau įsitikinti, kad netinka nė vienas standartinis paaiškinimas.“
Studijos autoriai Josephas Bramante'as iš Notr Damo universiteto (JAV) ir Timas Lindenas iš Čikagos universiteto Kavli kosmologinės fizikos instituto (JAV) sutinka, kad pernelyg anksti šokti prie tamsiosios materijos išvadų. Pavyzdžiui, T. Lindeno teigimu, galaktikos centro stebėjimai radijo bangų spektre galėjo nebūti tokie nuodugnūs, kaip manė mokslininkai, ir, galbūt, dingę pulsarai pasirodys per įdėmesnius tyrinėjimus. Taip pat gali būti, kad pulsarų skaičių galaktikos centre apribojo kažkokios žvaigždžių formavimosi vingrybės.
Priežastis, kodėl šalimais esančius pulsarus ne taip veikia asimetriška tamsioji materija, yra ta, kad bet kokios rūšies tamsioji materija galaktikų šerdyse turėtų būti tankiausia ir telktis veikiama savo pačios gravitacinės jėgos. Netgi čia tamsiajai materijai prireiktų labai daug laiko, kol ji pakankamai akumuliuotųsi ir sunaikintų pulsarą, nes dauguma tamsiųjų dalelių perskrodžia žvaigždes be jokios tarpusavio sąveikos. Jos gali susidurti tik retais atvejais, kai viena iš jų praskrenda pernelyg arti įprastos dalelės. Normalių žvaigždžių centruose įprastos dalelės nėra pakankamai tankios, kad pasigautų daug tamsiosios materijos dalelių. Tačiau itin tankiuose pulsaruose jų gali prisikaupti pakankamai daug, kad padarytų žalos. „Tamsioji materija įprastų žvaigždžių centruose negali kauptis taip tankiai ar taip greitai, – tvirtina J. Bramante'as. – Tačiau pulsaruose tamsioji materija gali susitelkti į maždaug dviejų metrų rutulį. Tuomet šis rutulys kolapsuoja į juodąją bedugnę ir įsiurbia pulsarą“.
Jeigu toks scenarijus yra teisingas, daroma išvada, kad ilgiau gyvuoja tie pulsarai, kurie yra toliau nuo galaktikos centro, kur tamsioji materija yra tankesnė. Tolimuose Paukščių tako pakraščiuose pulsarai gali gyvuoti iki brandžios senatvės, tuo tarpu arti šerdies susidarę pulsarai greitai žūsta, nespėdami pasenti. „Astrofiziškai niekas neleidžia įžvelgti tvirto ryšio tarp pulsaro amžiaus ir jo atstumto nuo galaktikos centro, – sako T. Lindenas. – Tikrai pamatytumėte stulbinantį poveikį, jeigu toks scenarijus pasitvirtintų.“ Taip pat įmanoma, nors veikiausiai mažai tikėtina, kad astronomai galėtų užfiksuoti pulsaro kolapsą į juodąją bedugnę, patvirtindami šią teoriją. Tačiau kai tik juodoji bedugnė susidaro, jos aptikti praktiškai neįmanoma: tiek tamsioji materija, tiek juodoji bedugnė yra nematomos, todėl juodosios bedugnės iš tamsiosios materijos turėtų būti nematomos antra tiek.
