Μερικές φορές, για να βρεις απαντήσεις στα πιο σκοτεινά ερωτήματα της φυσικής, πρέπει να κοιτάξεις προς τα μέρη όπου το φως μοιάζει να έχει πεθάνει. Μια νέα πρόταση έρχεται να ανατρέψει τα δεδομένα στο κυνήγι της Σκοτεινής Ύλης, υποδεικνύοντας έναν απροσδόκητο σύμμαχο: τους αστέρες νετρονίων, γνωστούς και ως «αστέρες ζόμπι».
Σύμφωνα με πρόσφατη ανάλυση που δημοσιεύτηκε από αστροφυσικούς του Πανεπιστημίου της Βρετανικής Κολομβίας (UBC) στον Καναδά, αυτά τα αστρικά πτώματα ενδέχεται να λειτουργούν ως κοσμικοί φάροι, ικανοί να αποκαλύψουν την ύπαρξη των αξιονίων (axions), των θεμελιωδών σωματιδίων που θεωρούνται από τους βασικούς «υπόπτους» για τη σύνθεση της Σκοτεινής Ύλης.
Το αίνιγμα της Σκοτεινής Ύλης και η λύση των «ζόμπι»
Η σκοτεινή ύλη θεωρητικά αποτελεί το 85% της μάζας του Σύμπαντος, κι όμως παραμένει αόρατη. Δεν εκπέμπει, δεν αντανακλά και δεν απορροφά φως. Την αντιλαμβανόμαστε μόνο μέσω της βαρυτικής της επίδρασης στα άστρα και τους γαλαξίες. Εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες αναζητούν την ταυτότητά της, με τα αξιόνια να κερδίζουν συνεχώς έδαφος έναντι άλλων θεωρητικών μοντέλων.
Εδώ ακριβώς μπαίνουν στο παιχνίδι οι «αστέρες ζόμπι». Πρόκειται για αστέρες νετρονίων, τα εξαιρετικά πυκνά υπολείμματα που αφήνει πίσω του ένας τεράστιος αστέρας όταν καταρρέει και εκρήγνυται ως σουπερνόβα. Παρότι «νεκροί» με τη συμβατική έννοια (καθώς δεν πραγματοποιείται πλέον πυρηνική σύντηξη) διαθέτουν μαγνητικά πεδία ασύλληπτης ισχύος, δισεκατομμύρια φορές ισχυρότερα από οτιδήποτε μπορούμε να δημιουργήσουμε στη Γη.
Όταν τα αξιόνια συναντούν τον μαγνητισμό
Η ερευνητική ομάδα του UBC προτείνει ότι αυτά τα ακραία μαγνητικά πεδία μπορούν να λειτουργήσουν ως μετατροπείς. Σύμφωνα με τη θεωρία, αν τα αξιόνια υπάρχουν, θα πρέπει να παράγονται σε μεγάλες ποσότητες στον πυρήνα των αστέρων νετρονίων ή να συσσωρεύονται γύρω τους σχηματίζοντας πυκνά «σύννεφα».
Όταν αυτά τα αόρατα σωματίδια αλληλεπιδρούν με το ισχυρό μαγνητικό πεδίο του αστέρα, προβλέπεται ότι μετατρέπονται σε φωτόνια – δηλαδή στα σωματίδια του φωτός. Αυτή η διαδικασία θα δημιουργούσε μια χαρακτηριστική ηλεκτρομαγνητική υπογραφή, μια λάμψη που δεν δικαιολογείται από τη θερμική ακτινοβολία του ίδιου του αστέρα. Ουσιαστικά, οι «αστέρες ζόμπι» θα έπρεπε να φέγγουν με έναν πολύ συγκεκριμένο τρόπο, προδίδοντας την παρουσία της Σκοτεινής Ύλης που τους περιβάλλει.
Η ιδέα ότι τα αξιόνια μπορούν να μετατραπούν σε φως παρουσία μαγνητικών πεδίων δεν είναι καινούργια (είναι γνωστή ως φαινόμενο Primakoff), αλλά η εστίαση στους αστέρες νετρονίων ως τα ιδανικά «εργαστήρια» για την παρατήρηση αυτού του φαινομένου ανοίγει νέους δρόμους. Αντί να προσπαθούμε να ανιχνεύσουμε σπάνιες αλληλεπιδράσεις σε υπόγειες δεξαμενές στη Γη, οι αστρονόμοι μπορούν να στρέψουν τα ραδιοτηλεσκόπια και τα τηλεσκόπια ακτίνων Χ προς το διάστημα, αναζητώντας αυτή την «πλεονάζουσα» ακτινοβολία.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν πως η τεχνολογία μας έχει πλέον φτάσει στο σημείο όπου τέτοιες παρατηρήσεις είναι εφικτές. Αν εντοπιστεί αυτή η συγκεκριμένη λάμψη, θα έχουμε την πρώτη άμεση απόδειξη για τη φύση της Σκοτεινής Ύλης, λύνοντας έναν γρίφο που ταλανίζει τη φυσική για σχεδόν έναν αιώνα.
Το μέλλον της έρευνας
Η μελέτη αυτή υπενθυμίζει πως οι λύσεις στα πιο περίπλοκα προβλήματα συχνά κρύβονται εκεί που δεν το περιμένουμε. Οι αστέρες νετρονίων, αυτά τα «κοσμικά ζόμπι», ίσως τελικά να είναι πιο χρήσιμα νεκρά παρά ζωντανά για την επιστήμη. Αντί να είναι απλώς κουφάρια παλιών ήλιων, μετατρέπονται σε φάρους που φωτίζουν την αόρατη αρχιτεκτονική του Σύμπαντος.
Η επιστημονική κοινότητα αναμένεται να στρέψει τώρα το βλέμμα της (και τα όργανά της) σε συγκεκριμένους αστέρες νετρονίων, ελπίζοντας να «πιάσει» το σήμα που θα επιβεβαιώσει τη θεωρία. Αν τα καταφέρουν, η κατανόησή μας για το Σύμπαν θα αλλάξει ριζικά, αποδεικνύοντας πως ακόμη και στο απόλυτο σκοτάδι, υπάρχει φως – αρκεί να ξέρεις πώς να το κοιτάξεις.
