Kaj so bozonske zvezde in zakaj so nevidne?
Ste se kdaj zazrli v nočno nebo in se vprašali, kaj vse ostaja očem skrito? Vesolje bi lahko bilo polno skrivnostnih “bozonskih zvezd”, ki so sestavljene iz eksotične snovi, ki ne oddaja svetlobe in ostaja nevidna. Ta eksotična oblika snovi je morda ključ do razumevanja temne snovi, ene največjih skrivnosti sodobne znanosti.
Znanstveniki že dolgo predvidevajo, da je vesolje polno temne snovi, ki predstavlja približno 25 odstotkov celotne mase in energije v vesolju, piše Space.com. Čeprav imamo veliko posrednih dokazov o njenem obstoju, neposrednih dokazov za zdaj še nimamo. Glavna teorija predvideva, da temno snov sestavljajo še neodkriti delci.
V preteklosti so znanstveniki veliko upanja polagali v t. i. masivne delce s šibko interakcijo (WIMP). Ti delci, ki so bili predvideni v teorijah supersimetrije, naj bi imeli maso podobno težjim znanim delcem, kot je top kvark. Vendar so iskanja WIMP-ov do zdaj obrodila zgolj prazne rezultate. To je znanstvenike spodbudilo k iskanju drugih kandidatov, med katerimi je najbolj obetaven aksion.
Kaj je aksion in zakaj je pomemben?
Aksion je bil prvotno teoretično uveden za reševanje problema, povezanega z močno jedrsko silo. Fizikalni zakoni močne jedrske sile spoštujejo dve pomembni simetriji – naboj in parnost. Čeprav se zdi, da te simetrije obstajajo naravno, je bila v teoriji potrebna prilagoditev enačb, kar je privedlo do ideje o aksionu.
Ime aksion izhaja iz blagovne znamke detergenta za pomivanje posode, saj je “počistil” matematične težave s simetrijami. Če aksioni resnično obstajajo, so popolni kandidati za temno snov, saj jih je mogoče ustvariti v velikem številu, z običajno snovjo pa komunicirajo le izjemno redko.
Kvantna narava aksionov
Aksioni imajo izjemno majhno maso – kar bilijone krat manjšo od mase nevtrina, najlažjega znanega delca. Zaradi tako majhne mase se njihova kvantna valovna narava izraža na makroskopskih lestvicah. Medtem ko je kvantna valovna narava drugih delcev opazna le na subatomskih ravneh, lahko aksioni teoretično tvorijo valovne dolžine, ki se raztezajo čez celotne galaksije.
Poleg tega so aksioni bozoni, kar pomeni, da lahko zasedajo isto kvantno stanje in se združijo v kompaktne prostornine brez omejitev, kar jih ločuje od fermionov, kot so elektroni. Zaradi teh lastnosti lahko aksioni tvorijo izjemno goste strukture, ki jih gravitacija drži skupaj. Te strukture so znane kot bozonske zvezde.
Bozonske zvezde: nevidne zvezde iz temne snovi
Bozonske zvezde, imenovane tudi aksionske zvezde ali temne zvezde, bi lahko bile sestavljene iz aksionov. Njihova posebnost je, da ne sevajo svetlobe in so zato nevidne. Njihova masa je lahko podobna običajnim zvezdam ali pa je tako velika, da obsega celotna galaktična jedra.
Možnost obstoja bozonskih zvezd predstavlja velik izziv za znanstvenike. Ker so nevidne in skorajda ne vplivajo na običajno snov, jih je izjemno težko zaznati. Njihovo prisotnost bi lahko potrdili le, če bi slučajno prešle skozi naš sončni sistem ali povzročile nenavadne pojave, kot je eksplozija, imenovana bosenova.
Čeprav obstoj aksionov in bozonskih zvezd še ni dokazan, je njihova teoretična osnova zelo obetavna. Vesolje, polno tihih, nevidnih in skrivnostnih zvezd, odpira nove dimenzije raziskovanja in razumevanja vesolja. Teorije o aksionih in bozonskih zvezdah ponujajo tudi možnosti za razrešitev nekaterih najzahtevnejših vprašanj sodobne fizike.
Portal24; Foto: Pixabay/tslclick
