Laut der neuen Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Physical Review LettersWissenschaftler haben einen Weg gefunden, die Bestandteile der Dunklen Materie zu finden, und das Geheimnis liegt in der ultradichten Materie von Neutronensternen.
Es ist eine sehr schwierige Aufgabe, die Signatur dunkler Materie zu erkennen, und es ist möglicherweise nicht möglich, einen solchen Detektor herzustellen, während man auf der Erde lebt. Jetzt haben Wissenschaftler jedoch eine Möglichkeit entdeckt, Neutronensterne als riesige Detektoren für dunkle Materie zu nutzen.
Neutronensterne sind die dichtesten Materiestücke. Sie entstehen, wenn große Sterne in einer Supernova-Explosion zerfallen. Der verbleibende Kern schrumpft zu einer Kugel zusammen, die so stark von der Schwerkraft angezogen wird, dass sich Protonen und Elektronen zu Neutronen verbinden. In diesem Zustand hätte ein Neutronenstern mit der Masse unserer Sonne einen Radius von etwa 10 km, und selbst ein einzelner Teelöffel Neutronensternmaterie hätte eine Masse, die einer Milliarde Tonnen entspricht.
Ihre kolossale Größe hat ihnen den Namen „kosmische Laboratorien“ eingebracht. Dadurch können wir sehen, wie sich dunkle Materie verhält, wenn sie Bereichen mit starker Schwerkraft ausgesetzt wird, die auf der Erde nicht nachgeahmt werden kann. Dunkle Materie interagiert selten mit gewöhnlicher Alltagsmaterie und kann sich ein ganzes Lichtjahr lang, also etwa 6,2 Billionen Meilen (10 Billionen Kilometer), bewegen, ohne ihre gesamte Geschwindigkeit zu verlieren.
Es wird angenommen, dass die Dichte von Neutronensternen dies sogar ermöglichen könnte Dunkle Materieteilchen Sie bleiben bei der Bewegung darin hängen und verlieren dadurch ihre Bewegungsenergie.
Über einen langen Zeitraum sammelten sich Teilchen der Dunklen Materie im Kern des Neutronensterns und erhitzten den Stern dann so weit, dass wir ihn sehen konnten. Wenn ein Neutronenstern genügend dunkle Materie ansammelt, könnte dies sogar den Kollaps des Muttersterns auslösen. in einem schwarzen Loch.
Im Wesentlichen beleuchtet die Studie, wie die Natur genutzt werden kann, um dunkle Materie direkt anhand bereits in der Natur vorhandener kosmischer Körper nachzuweisen. Und diese Methode würde sowohl die Robustheit als auch die Präzision der Erfassungsrate der Dunklen Materie deutlich erhöhen. Dies wird zu präzisen Berechnungen der Stärke der Kräfte führen, die Teilchen der Dunklen Materie zwischen Neutronen auf die gewöhnliche Materie ausüben.
