A Tejút közepén valamitől halhatatlanok a csillagok

A csillagászat mintegy 20 éve fedezte fel, és a jelenlegi legjobb eszközünk, a James Webb űrteleszkóp is megerősítette, hogy a Tejútrendszer közepén található óriási fekete lyuk közvetlen közelében újszülött csillagok keringenek.

A galaxis közepéről nem tudunk mindent, annyi biztos, hogy nem egyszerű környék. Több furcsaság is megfigyelhető itt: kevesebb a fejlődése kései szakaszában járó csillag, a nagy tömegű csillagok aránya kiugróan magas, és a régió belsejében található csillagok keringési sebessége is szokatlanul nagy.

A Nap mintegy 4,6 milliárd éves lehet, a Tejútrendszer maga 13,6 milliárd éves – a központban ugyanakkor 100 ezer évesnek tűnő csillagok találhatók. Máshonnan nem érkezhettek, mert ahhoz túl fiatalok. Az sem valószínű, hogy itt születtek, mert a galaktikus központ erős sugárzása és gravitációs hatása miatt új csillagok keletkezésére kifejezetten alkalmatlan környezet. 

A csillagok fényének színképvizsgálata fejlettebb csillagokat mutatott, ami arra utal, hogy ezek csak fiatalnak tűnnek, de nem azok, hanem egy titokzatos külső hatás megfiatalította és halhatatlanná tette őket.

A Stockholmi Egyetem és s Stanford csillagászai egy olyan modellt építettek, ami egy lehetséges magyarázat arra, ami történik. A tudósok szerint a sötét anyag hatását látjuk.

Kozmikus ráncfelvarrás

A szokatlanul fiatalos csillagok azért fontosak, mert a csillagok evolúciója egy eléggé alaposan és megbízhatóan leírt tudományterület.

A csillagok nukleáris fúzió során hidrogént égetnek el. Az ebből származó kifelé ható nyomás és befelé ható gravitáció között egyensúly alakul ki, ami stabilizálja a csillagokat

– magyarázza Isabelle John a Stockholmi Egyetem doktorjelöltje.

A hidrogén fogyatkozásával egy idő után a csillag belsejében más elemek is belépnek a fúzióba, ami megváltoztatja az említett egyensúlyt és a csillag összetételét. Egy adott ponton a fúzió már nem ad energiát, és a gravitáció győz, ilyenkor csillagrobbanás következik be, de újabb elméletek szerint az is előfordul, hogy a csillag egyszerűen fekete lyukká alakul.

Ami azonban a Tejút közepén történik, olyan, mintha a tábortűz után maradt parázsra folyamatosan gyújtófolyadékot locsolnánk.

A szimulációnk azt mutatja, hogy ha egy csillag nagy mennyiségű sötét anyagot vonz, ami megsemmisül a belsejében, az hasonló kifelé ható nyomást produkál, mint a fúzió. A lényeges különbség, hogy a csillag elhasználja az összes hidrogént, és emiatt elpusztul. Másfelől egy csillag képes folyamatosan begyűjteni a sötét anyagot

– mondja John.

Ez nem történik meg csak úgy, az kell hozzá, hogy a sötét anyag kellő sűrűségben álljon rendelkezésre. Egy galaktikus központ véletlenül pont az a hely, ahol sok a sötét anyag.

Az elmélet kérdéses pontja, egyben korunk egyik legnagyobb tudományos kérdése, hogy mi a sötét anyag. Jelenleg azt feltételezzük, hogy a galaxisok szétesését a sötét anyag gravitációja akadályozza meg. Ez alkotja a világegyetem anyagának 80 százalékát, de 

Amíg nem tudjuk, mi ez, sötét anyagnak nevezzük.

A sötét anyag problémájának megoldására több elgondolás is létezik. Van olyan, ami a kozmológia fizikai alaptörvényeinek kiegészítésével és javítgatásával sötét anyag nélkül oldja meg a kérdést. De olyan is van, amely szerint a sötét anyag valójában antianyag, vagy eddig ki nem mutatott részecskék, az úgynevezett WIMP-ek alkotják, vagy a szintén csak elméleti axionok, vagy a biztosan nem csak elméleti neutrínók.

A kutatók szimulációiban akkor kerültek helyükre a dolgok, amikor a sötét anyagot gyengén kölcsönható, nehéz elemi részecskék, az úgynevezett WIMP-ek alkották.

Független szakvélemények szerint könnyen meglehet, hogy a kozmikus tábortüzet felélesztő gyújtóelegy a Tejút esetében nem annyira a sötét anyag, hanem inkább a középpontban található fekete lyuk felé zubogó anyag, vagyis jelentős mennyiségű hidrogén. Hogy pontosan melyik, azt a közeli jövőben a chilei Very Large Telescope és a hawaii Keck-obszervatórium megfigyelései dönthetik el.

(Futurism, Live Science, ScienceAlert)