Ciemna materia
Ciemna materia stanowi ogromną większość materii we wszechświecie, ale nie możemy jej zobaczyć. Przynajmniej nie bezpośrednio. Czymkolwiek ciemna materia jest, musi oddziaływać na wszystko inne we wszechświecie za pośrednictwem grawitacji, a astronomowie odkryli, że jeśli zbyt dużo ciemnej materii zbierze się wewnątrz czerwonych olbrzymów, może to potencjalnie skrócić ich życie o połowę.
Kiedy gwiazdy, takie jak nasze Słońce, zbliżają się do końca swojego życia, przestają wytwarzać wodór w swoich jądrach. Zamiast tego fuzja zachodzi w powłoce otaczającej gęsty rdzeń obojętnego helu - pozostałości popiołu z tej reakcji jądrowej. Na przestrzeni setek milionów lat ten rdzeń kurczy się (w końcu nie ma w nim nic, co generuje energię, aby go nadmuchać), podgrzewając go.
Jednocześnie, z powodu podwyższonej temperatury jądra, reszta gwiazdy pęcznieje, rozdymając rozmiarów czerwonego olbrzyma.
Astronomowie mogą oszacować czas życia czerwonych olbrzymów, badając złożoną fizykę jądra, śledząc, jak długo hel może się nagrzewać, aż osiągnie krytyczny próg potrzebny do jego własnej syntezy jądrowej, wyzwalając końcowe etapy gwiazda.
To całkiem proste obliczenia astrofizyczne.
Oznacza to, że jest to całkiem proste, chyba że coś zakłóca pracę.
Zupełnie niezwiązani z czerwonymi olbrzymami astronomowie obecnie zastanawiają się nad naturą ciemnej materii, substancji, która stanowi około 80% całej materii we wszechświecie, ale jest całkowicie niewidoczna. Nie jesteśmy do końca pewni, czym jest ciemna materia, ale jesteśmy całkiem pewni, że jest to jakaś cząstka, jeszcze całkowicie nieznana w standardowym modelu fizyki cząstek elementarnych.
Cokolwiek jest zrobione z ciemnej materii, musi oddziaływać z normalną materią poprzez grawitację, ponieważ w ten sposób do tej pory byliśmy w stanie ją wykryć. Poza tym ciemna materia może tworzyć skupiska lub obszary o dużej gęstości wewnątrz normalnych obiektów, takich jak gwiazdy i planety.
Astronomowie zbadali już konsekwencje gromadzenia się ciemnej materii w sercach normalnych gwiazd, ale nowe badania ujawniły, co dzieje się z czerwonymi olbrzymami pod koniec ich życia.
Krótka wersja: nie jest ładna.
Według artykułu, który niedawno ukazał się w czasopiśmie preprint arXiv, kiedy zbyt dużo ciemnej materii znajduje się wewnątrz gigantycznej gwiazdy, powoduje to skurczenie się jądra helu bardziej niż normalnie. Ta zwiększona gęstość podnosi temperatury, co z kolei zwiększa jasność, co znacznie skraca przyszłą ewolucję gwiazdy.
Efekty są dramatyczne. Jeśli ciemna materia stanowi zaledwie 10% masy jądra czerwonego olbrzyma, temperatury skaczą o 10%, jasność podwaja się, a żywotność czerwonego olbrzyma skraca się o połowę.
Nie wiemy, ile ciemnej materii - jeśli w ogóle znajduje się w czerwonych olbrzymach, ale przyszłe badania tej populacji umierających gwiazd mogą ujawnić wskazówki dotyczące jednej z najbardziej tajemniczych substancji we wszechświecie.
Kiedy gwiazdy, takie jak nasze Słońce, zbliżają się do końca swojego życia, przestają wytwarzać wodór w swoich jądrach. Zamiast tego fuzja zachodzi w powłoce otaczającej gęsty rdzeń obojętnego helu - pozostałości popiołu z tej reakcji jądrowej. Na przestrzeni setek milionów lat ten rdzeń kurczy się (w końcu nie ma w nim nic, co generuje energię, aby go nadmuchać), podgrzewając go.
Jednocześnie, z powodu podwyższonej temperatury jądra, reszta gwiazdy pęcznieje, rozdymając rozmiarów czerwonego olbrzyma.
Astronomowie mogą oszacować czas życia czerwonych olbrzymów, badając złożoną fizykę jądra, śledząc, jak długo hel może się nagrzewać, aż osiągnie krytyczny próg potrzebny do jego własnej syntezy jądrowej, wyzwalając końcowe etapy gwiazda.
To całkiem proste obliczenia astrofizyczne.
Oznacza to, że jest to całkiem proste, chyba że coś zakłóca pracę.
Zupełnie niezwiązani z czerwonymi olbrzymami astronomowie obecnie zastanawiają się nad naturą ciemnej materii, substancji, która stanowi około 80% całej materii we wszechświecie, ale jest całkowicie niewidoczna. Nie jesteśmy do końca pewni, czym jest ciemna materia, ale jesteśmy całkiem pewni, że jest to jakaś cząstka, jeszcze całkowicie nieznana w standardowym modelu fizyki cząstek elementarnych.
Cokolwiek jest zrobione z ciemnej materii, musi oddziaływać z normalną materią poprzez grawitację, ponieważ w ten sposób do tej pory byliśmy w stanie ją wykryć. Poza tym ciemna materia może tworzyć skupiska lub obszary o dużej gęstości wewnątrz normalnych obiektów, takich jak gwiazdy i planety.
Astronomowie zbadali już konsekwencje gromadzenia się ciemnej materii w sercach normalnych gwiazd, ale nowe badania ujawniły, co dzieje się z czerwonymi olbrzymami pod koniec ich życia.
Krótka wersja: nie jest ładna.
Według artykułu, który niedawno ukazał się w czasopiśmie preprint arXiv, kiedy zbyt dużo ciemnej materii znajduje się wewnątrz gigantycznej gwiazdy, powoduje to skurczenie się jądra helu bardziej niż normalnie. Ta zwiększona gęstość podnosi temperatury, co z kolei zwiększa jasność, co znacznie skraca przyszłą ewolucję gwiazdy.
Efekty są dramatyczne. Jeśli ciemna materia stanowi zaledwie 10% masy jądra czerwonego olbrzyma, temperatury skaczą o 10%, jasność podwaja się, a żywotność czerwonego olbrzyma skraca się o połowę.
Nie wiemy, ile ciemnej materii - jeśli w ogóle znajduje się w czerwonych olbrzymach, ale przyszłe badania tej populacji umierających gwiazd mogą ujawnić wskazówki dotyczące jednej z najbardziej tajemniczych substancji we wszechświecie.
|
|
Komentarze
Prześlij komentarz