Materi gelap mungkin terdiri dari pecahan benda-benda raksasa dan eksotik

Bintang Boson, bola Q. Objek astrofisika yang gelap dan eksotis mungkin bersembunyi di ruang antarbintang, dan sebuah proposal baru menyarankan cara menemukannya: lihatlah dengan sangat, sangat dekat.

Pencarian partikel materi gelap sejauh ini gagal, sehingga semakin banyak ahli teori yang gagal lebih kreatif dalam proposal mereka.

Kami tidak tahu apa itu materi gelapmeskipun kami sangat mencurigai keberadaannya. Kami menemukan petunjuk keadaan di mana-mana, mulai dari kecepatan rotasi galaksi hingga pertumbuhan struktur terbesar di kosmos.

Selama beberapa dekade, para kosmolog mengira materi gelap adalah sejenis materi gelap partikel eksotikyang sebelumnya tidak diketahui oleh Model Standar fisika partikel.

Partikel aneh ini tidak akan berinteraksi dengan cahayaatau dengan apa pun secara praktis, kecuali melalui Anda pengaruh gravitasimenjelaskan Luar Angkasa.com.

Pencarian partikel materi gelap ini terus menemui jalan buntu, sehingga para ahli teori mencari ide-ide yang lebih imajinatif. Bisa jadi materi gelap tidak terdiri dari triliunan partikel kecil yang terbang mengelilingi alam semesta. Sebaliknya, itu mungkin dibentuk oleh kumpulan objek yang jauh lebih besar.

Di tempat yang baru belajarbaru-baru ini diterbitkan sebelumnya di arXivpeneliti menganalisis dua jenis benda eksotik.

Yang pertama dikenal sebagai bintang boson. Dalam model ini, materi gelap terdiri dari a partikel ultra ringanberpotensi jutaan kali lebih ringan dari neutrino, partikel paling ringan yang diketahui.

Partikel-partikel ini mereka akan sangat ringan bahwa sifat kuantum mereka akan membuat mereka berperilaku lebih seperti gelombang dalam skala galaksi bukan sebagai partikel individual. Namun terkadang gelombang ini mereka akan berkelompok dan terakumulasibersatu karena gravitasinya sendiri, tanpa runtuh.

Kemungkinan lain adalah apa yang disebut Bola Q. Dalam model ini, materi gelap bukanlah sebuah partikel, melainkan a bidang kuantum yang menembus seluruh ruang dan waktu. Karena sifat khusus dari bidang ini, kadang-kadang dapat membentuk gumpalan besar yang stabil, seperti bola yang melayang melintasi kosmos seperti segumpal tepung yang mengambang dalam saus yang tidak tercampur dengan baik.

Baik bintang boson maupun bola Q, yang termasuk dalam kategori yang lebih umum Objek Astrofisika Gelap Eksotis (EADO)sulit dideteksi. Mereka berukuran besar – dengan dimensi yang sebanding dengan bintang – tetapi mereka tidak memancarkan cahayanya sendiri, sehingga membentuknya praktis tidak terlihat dalam pengamatan kita terhadap kosmos.

Namun, para astronom telah menemukan cara bagi EADO untuk mengungkap keberadaannya: the pelensaan mikro gravitasi.

Jika bintang Q-ball atau boson lewat di antara kita dan bintang jauh, maka tingkat keparahan EADO yang parah akan menyebabkan cahaya dari bintang ini bertindak sebagai lensa gravitasi. Dari sudut pandang kita, tampak bintang tiba-tiba melompat ke posisinya dan kemudian dengan cepat kembali normal.

Itu sebabnya, yang harus kami lakukan hanyalah menonton sejumlah besar bintang untuk waktu yang lama dan berharap beruntung.

Untungnya, kami memiliki instrumen yang tepat untuk pekerjaan itu. Misi dari Teleskop luar angkasa Gaia tepatnya adalah: mengamati sejumlah besar bintang dalam jangka waktu yang lama.

Para astronom yang bertanggung jawab atas penelitian ini mengusulkan penggunaan data Gaia untuk mencari bola Q dan bintang boson, lalu menganalisisnya tanda karakteristik dan tegas: lompatan tiba-tiba pada posisi bintang. Tergantung pada kuantitas yang ada, Gaia mungkin telah mendeteksi hingga beberapa ribu EADO.

Namun jika mereka tidak ada, analisis yang sama akan memungkinkan kita untuk memberikan batasan ketat pada kontribusi bola Q dan bintang boson terhadap gambaran materi gelap secara keseluruhan. Apa pun hasilnya, melihat ke dalam kegelapan akan selalu mengajarkan kita sesuatu.