Добавить новость
smi24.net
News in English
Март
2024

‘Dark stars’: dark matter may form exploding stars – and observing the damage could help reveal what it’s made of

0
We wouldn't be able to see them directly, but they could be out there. ESA/Webb, NASA & CSA, A. Martel

Dark matter is a ghostly substance that astronomers have failed to detect for decades, yet which we know has an enormous influence on normal matter in the universe, such as stars and galaxies. Through the massive gravitational pull it exerts on galaxies, it spins them up, gives them an extra push along their orbits, or even rips them apart.

Like a cosmic carnival mirror, it also bends the light from distant objects to create distorted or multiple images, a process which is called gravitational lensing.

And recent research suggests it may create even more drama than this, by producing stars that explode.

For all the havoc it plays with galaxies, not much is known about whether dark matter can interact with itself, other than through gravity. If it experiences other forces, they must be very weak, otherwise they would have been measured.

A possible candidate for a dark matter particle, made up of a hypothetical class of weakly interacting massive particles (or WIMPs), has been studied intensely, so far with no observational evidence.

Recently, other types of particles, also weakly interacting but extremely light, have become the focus of attention. These particles, called axions, were first proposed in late 1970s to solve a quantum problem, but they may also fit the bill for dark matter.

Unlike WIMPs, which cannot “stick” together to form small objects, axions can do so. Because they are so light, a huge number of axions would have to account for all the dark matter, which means they would have to be crammed together. But because they are a type of subatomic particle known as a boson, they don’t mind.

In fact, calculations show axions could be packed so closely that they start behaving strangely – collectively acting like a wave – according to the rules of quantum mechanics, the theory which governs the microworld of atoms and particles. This state is called a Bose-Einstein condensate, and it may, unexpectedly, allow axions to form “stars” of their own.

This would happen when the wave moves on its own, forming what physicists call a “soliton”, which is a localised lump of energy that can move without being distorted or dispersed. This is often seen on Earth in vortexes and whirlpools, or the bubble rings that dolphins enjoy underwater.

The new study provides calculations which show that such solitons would end up growing in size, becoming a star, similar in size to, or larger than, a normal star. But finally, they become unstable and explode.

The energy released from one such explosion (dubbed a “bosenova”) would rival that of a supernova (an exploding normal star). Given that dark matter far outweighs the visible matter in the universe, this would surely leave a sign in our observations of the sky. We have yet to find such scars, but the new study gives us something to look for.

An observational test

The researchers behind the study say that the surrounding gas, made of normal matter, would absorb this extra energy from the explosion and emit some of it back. Since most of this gas is made of hydrogen, we know this light should be in radio frequencies.

Excitingly, future observations with the Square Kilometre Array radio telescope may be able to pick it up.

Artist’s impression of the SKA telescope. wikipedia, CC BY-SA

So, while the fireworks from dark star explosions may be hidden from our view, we might be able to find their aftermath in the visible matter. What’s great about this is that such a discovery would help us work out what dark matter is actually made of – in this case, most likely axions.

What if observations will not detect the predicted signal? That probably won’t rule out this theory completely, as other “axion-like” particles are still possible. A failure of detection may indicate, however, that the masses of these particles are very different, or that they do not couple with radiation as strongly as we thought.

In fact, this has happened before. Originally, it was thought that axions would couple so strongly that they would be able to cool the gas inside stars. But since models of star cooling showed stars were just fine without this mechanism, the axion coupling strength had to be lower than originally assumed.

Of course, there is no guarantee that dark matter is made of axions. WIMPs are still contenders in this race, and there are others too.

Incidentally, some studies suggest that WIMP-like dark matter may also form “dark stars”. In this case, the stars would still be normal (made of hydrogen and helium), with dark matter just powering them.

These WIMP-powered dark stars are predicted to be supermassive and to live only for a short time in the early universe. But they could be observed by the James Webb space telescope. A recent study has claimed three such discoveries, although the jury is still out on whether that’s really the case.

Nevertheless, the excitement about axions is growing, and there are many plans to detect them. For example, axions are expected to convert into photons when they pass through a magnetic field, so observations of photons with a certain energy are targeting stars with magnetic fields, such as neutron stars, or even the Sun.

On the theoretical front, there are efforts to refine the predictions for what the universe would look like with different types of dark matter. For example, axions may be distinguished from WIMPs by the way they bend the light through gravitational lensing.

With better observations and theory, we are hoping that the mystery of dark matter will soon be unlocked.

Andreea Font does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.








«Аланчик, это тебе на день рождения!» Ида Галич сделала брату необычный подарок. Что омрачило радость блогера?

Исследуем Екатеринбург на велосипеде

Астраханский ТРЗ Желдорреммаша приступил к серийному капитальному ремонту тепловозов ТЭМ18ДМ

Несахарный диабет: что это за диагноз и почему он не связан с сахаром


Not even a 0% mortgage rate would make buying a house affordable in these 6 U.S. cities

Jovic set for new opportunity after leaving Milan as free agent

Ricky Hatton Names The Best British Fighter Of All Time And It’s Not Lennox Lewis

£39m United star shouldn't be starting vs Arsenal, was gifting possession to Everton


Михайло-Архангельский монастырь в Великом Устюге

Куряне стали лауреатами Всероссийского конкурса «Большая перемена»

Жительница Орловской области набросилась на гражданского мужа с арматурой

Мигрантам хотят запретить предвыборную агитацию: но это «пехота». Надо бить по диаспорам


Girl Rescue 1.0.3.3

Обзор на мобильную версию A Game About Digging A Hole

Black Hole io 1.5.1

The next survival game from the developers of Green Hell plops you on an alien planet with atmospheric firestorms and a horde of giant spiders



Концерты органной музыки в Москве: волшебство звуков в галерее Ильи Глазунова

В Москве прошла премия «Триумф Года»

Комитет Госдумы предложил создать рейтинг предприятий по их молодежной политике

«Турбозавры» на фестивале «Динозавры на каникулах» в ЦДМ на Лубянке


Москва превратится в Таиланд. Климатолог Клименко сделал прогноз на 10 лет

Симферопольское шоссе блокировали арбузы с опрокинутой "Газели"

Карпин о «Динамо»: «У нас нехватка кадров, так скажем. Говорить про “довольны”, “недовольны” — мне надо командой заниматься. А трансферная кампания — прерогатива клуба. Кто&nbs

В рамках AmberForum состоялся единственный в мире аукцион редкого янтаря


Бурная акция: приговор Гуцул вызовет новые протесты в Молдавии

Как проверить качество получаемой медицинской помощи по ОМС...

Москвичи проголосуют за одно из пяти названий для набережной в "Коломенском"

Откуда взялось слово «Гойда!» и как стало мемом


Хачанов победил Михельсена и вышел в полуфинал турнира ATP в Торонто

Свентек высказалась о поражении от Таусон на турнире в Монреале

Актер Иван Янковский выложил фото с казахстанским теннисистом Бубликом

Киз обыграла Мухову и пробилась в четвертьфинал «Мастерса» в Монреале


Россия и Индия договорились углубить "особо привилегированное стратегическое партнерство" в обороне

Бурная акция: приговор Гуцул вызовет новые протесты в Молдавии

Поезда в Крым меняют маршруты и график

Замглавы отдела выездных проверок ФНС Ивахника осудили на 12 лет за взятку


Музыкальные новости

Русские туристы недовольны концертом Дженнифер Лопес на 30 тысяч зрителей

Бутман заявил, что эмигрировавшие из России люди не осознают текущую ситуацию в стране

Певец Шаляпин заявил, что друзья Пугачевой возглавляют многие телевизионные каналы

Названа причина смерти рок-музыканта Оззи Осборна


В Москве прошла премия «Триумф Года»

Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения

Комитет Госдумы предложил создать рейтинг предприятий по их молодежной политике

«Турбозавры» на фестивале «Динозавры на каникулах» в ЦДМ на Лубянке


Багаж пассажиров Turkish Airlines прибудет с опозданием в аэропорт Внуково

Вывод песни для продвижение в Импульсе Яндекс музыки.

Авиационный отряд специального назначения Росгвардии, обеспечивающий охрану космодрома «Байконур» отметил 20-летие

Гонщики Кинешмы завоевали медали на Чемпионате России по водно-моторному спорту


Автобус попал в ДТП на трассе М-4 под Тулой: что рассказали пассажиры

Дептранс Москвы рекомендовал использовать метро из-за ограничения движения

Режиссер театра Виталий Лабутин устроил второй за полгода пьяный дебош в Москве

Вояж, вояж... VOYAH FREE, обзор от CARS.RU


Сфотографировавшийся с Путиным мальчик из Китая обратился к нему спустя 25 лет

Малайзийский король посетил Россию с официальным визитом

Путин поручил Шувалову реализовать планы по технологическому развитию России

Великое переселение офисов: Путин прогоняет чиновников из Москвы в регионы




Врач-косметолог Зухра Балакеримова: какие процедуры стоит сделать в 30+

Как проверить качество получаемой медицинской помощи по ОМС...

Врач-косметолог Мадина Осман: можно ли полностью избавиться от родимого пятна

Врач Харлов: отравление креветками может привести к летальному исходу


«Хоть в платье, хоть в парике»: слухи о побеге Зеленского распространяются в Киеве

Зеленский добивается визита Эрдогана в Киев


Электричка зацепила комментатора Гришина и протащила несколько метров

Палиенко покинул клуб «Урарту» из Армении

Игрок «Зенита» ведет переговоры с турецким клубом, сообщили СМИ

Кубок Посла Китая по Вэйци прошёл в Москве


Лукашенко предупреждает: не стоит соревноваться с крупными государствами


Сергей Собянин: реставрация Большого Каменного моста завершена за 14 месяцев

Мэр Москвы рассказал о новой жизни Большого Каменного моста

Мэр Собянин поделился информацией о новорожденных животных в «Москвариуме»

Собянин открыл первый флагманский МФЦ для регистрации самоходной техники


В Подмосковье объявили «оранжевый» уровень опасности из-за угрозы наводнения

Зачем нужна программная нормализация воды после очистки — объясняет Алексей Горшков

Около 850 тысяч тонн вторсырья собрано в Москве за полгода

Объем российского добычи водных биоресурсов превысил три миллиона тонн


Симферопольское шоссе блокировали арбузы с опрокинутой "Газели"

Поезда в Крым меняют маршруты и график

Комитет Госдумы по просвещению предложил ввести мораторий на увольнение учителей за фото в купальнике

Москвичи проголосуют за одно из пяти названий для набережной в "Коломенском"


Алтайский край оказался одним из антилидеров по качеству автодорог

Аномальная жара: До +41 °С в Чечне и Ингушетии, +30 °С в Карелии и Архангельске

Вильфанд предупредил об аномальной жаре в девяти регионах

В Архангельской области ищут работу москвичи и петербуржцы


До 100 метеоров в час: когда наблюдать пик звездопада Персеиды над Крымом

Компания «Гранд Сервис Экспресс» информирует об изменениях в курсировании некоторых поездов «Таврия» с осени 2025 года

Провокация Британии против РФ и рекорд цен на бензин – главное за день

Поезда в Крым меняют маршруты и график


Поезда в Крым меняют маршруты и график

Бурная акция: приговор Гуцул вызовет новые протесты в Молдавии

Откуда взялось слово «Гойда!» и как стало мемом

Замглавы отдела выездных проверок ФНС Ивахника осудили на 12 лет за взятку














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *