Wszechświat jest pełen tajemniczych obiektów

Niezwykłe hipotetyczne obiekty kosmiczne, które mogą istnieć – top5

Gwiazdy tak gęste, że łyżeczka ich materii waży tyle, co góra. Obiekty tak zwarte, że dosłownie nic nie jest w stanie się z nich wydostać. Egzotyczne galaktyki, które jeszcze nie zostały odkryte. Wszechświat jest pełen hipotetycznych obiektów, o istnieniu których astronomowie póki co tylko spekulują.

Obserwacje astronomiczne mają to do siebie, że są poparte na klarownych dowodach. Jeżeli jakiś obiekt widać, to istnieje. Ale współczesna kosmologia (nauka pokrewna do astronomii) opiera się na założeniach i hipotezach, które mają twarde podstawy naukowe, ale nie zostały potwierdzone empirycznie. Wszechświat prawdopodobnie jest pełen niezwykłych obiektów, które przyprawiają o zawrót głowy. Być może w kolejnych dekadach uda się część z nich namierzyć.

Czarne karły

Czarny karzeł

Po wyczerpaniu swojego paliwa, gwiazdy takie jak Słońce są skazane na transformację w kule o rozmiarach Ziemi, gdzie każdy centymetr sześcienny waży około tony. Ponieważ nadal świecą one białym światłem z resztek ciepła, obiekty te są nazywane białymi karłami.

Ponieważ białe karły nie produkują światła dziennego z reakcji fuzji jądrowych, stopniowo stygną. Potrzeba ok. 100 milionów miliardów lat znajdą się w równowadze z temperaturą tła swojego otoczenia i będą całkowicie ciemne.

Znany nam Wszechświat ma niewiele więcej niż 13 mld lat, więc nie ma sensu jeszcze szukać takich obiektów. Dajmy mu jednak trochę czasu, a nasze niebo stanie się pewnego dnia cmentarzyskiem gwiezdnych trupów, które nazywamy czarnymi karłami.

Prawdopodobieństwo istnienia: niemal pewne.

Obiekt Thorne’a-Żytkow

TŻO

Do wypalenia Słońca pozostało jeszcze kilka miliardów lat. Zanim wyczerpie całe paliwo, nasza gwiazda powiększy swoje rozmiary i stanie się czerwonym olbrzymem. Nie jest do końca jasne, czy szczątki przyszłej Ziemi zostaną pochłonięte przez powiększającą się gwiazdę, czy nasza planeta zostanie wypchnięta z orbity i stanie się tzw. samotną planetą.

Ale co by było, gdyby nasza planeta nie była tylko „zlepkiem” skał, ale obiektem o masie gwiazdowej? Czy mogłaby ona przetrwać trochę dłużej, okrążając czerwonego olbrzyma niczym rybka w okrągłym akwarium?

Taki pomysł kryje się za obiektem Thorne’a-Żytkow (TŻO). Jego nazwa pochodzi od nazwisk fizyków Kipa Thorne’a i Anny Żytkow, którzy w 1977 r. policzyli, że w szczególnych okolicznościach może dojść do połączenia się czerwonego olbrzyma i gwiazdy neutronowej.

Zgodnie z ich obliczeniami, gwiazda neutronowa mogłaby chwiać się wewnątrz czerwonego olbrzyma nawet przez kilka stuleci, zanim ostatecznie połączyłaby się z jądrem, tworząc cięższą gwiazdę neutronową lub – jeśli masa byłaby odpowiednia – zapadając się w czarną dziurę.

W 2014 r. odkryto obiekt HV 2112, który może być przykładem TŻO. Pozostaje to jednak niepotwierdzone.

Prawdopodobieństwo istnienia: całkiem prawdopodobne.

Gwiazdy bozonowe

Symulacja gwiazdy bozonowej

Zgodnie z Modelem Standardowym fizyki, są dwa rodzaje cząstek elementarnych: fermiony i bozony. Fermiony nie nakładają się na siebie, pozwalając atomom łączyć się ze sobą i cząsteczkom rosnąć. Bozony decydują o siłach pozwalających fermionom łączyć się i rozpadać. W przeciwieństwie do fermionów, bozony mogą zajmować tę samą przestrzeń.

Teoretycznie może istnieć luka, dzięki której bozony nie będą tak „przyjazne”. Hipotetyczny bozon zwany aksjonem może okazać się na tyle odpychający, że nie będzie chciał się na nakładać z innymi aksjonami. Możliwe jest powstanie chmury bozonów (np. wspomnianych aksjonów), która nie będzie blokować światła ani emitować własnego. Podobnie jak w przypadku czarnych dziur, takie ciemne gwiazdy bozonowe moglibyśmy rozpoznać jedynie po ich wpływie grawitacyjnym na otoczenie.

Gwiazdy bozonowe w przeciwieństwie do czarnych dziur byłyby całkowicie przezroczyste. Gdyby faktycznie istniały, mogłyby pomóc w wyjaśnieniu fenomenu ciemnej materii.

Prawdopodobieństwo istnienia: niskie.

Kule darkino

Gwiazda ciemnej materii

Darkino to skrót od ciemnej materii, o której wciąż wiemy niewiele. Nie mamy pojęcia, co ją tworzy, ani tym bardziej o właściwościach jej hipotetycznych składników. Wiemy natomiast, że ciemna materia na pewno istnieje.

Jeżeli przyjmiemy założenie, że ciemną materię tworzą maleńkie cząstki o grawitacji własnej, przy której elektrony wyglądałyby jak Hulk, możemy sobie wyobrazić, że wystarczająco dużo tych cząstek może uformować gigantyczną kulę.

Dzięki ich niewielkiej masie, kulę tę otaczałoby rozmyte halo cząstek ciemnej materii. Obiekt ten nie zmieniłby się w czarną dziurę, a mimo tego miałby masę kilku milionów gwiazd. To wszystko tylko przypuszczania. Istnienie takich obiektów mogłoby wyjaśnić, dlaczego obiekty krążące w pobliżu centrum Drogi Mlecznej nie poruszają się tak, jak byśmy oczekiwali, gdyby krążyły wokół zwartej masy.

Grawitacyjne przyciąganie ze strony kuli darkino mogłoby przyciągać masy orbitujące na tyle, by tłumaczyć ich orbity.

Prawdopodobieństwo istnienia: dość niskie.

Antygwiazdy

Punktami zaznaczono potencjalne antygwiazdy

Na każdą cząstkę materii przypada przeciwnie naładowana cząstka antymaterii. Jeżeli cząstka i antycząstka zetkną się ze sobą, dochodzi do ich anihilacji, po której pozostaje jedynie promieniowanie.

Biorąc pod uwagę całą otaczającą nas materię, 13,8 mld lat temu najwyraźniej nie doszło do takiej sytuacji. Albo z jakiegoś powodu nie pojawiła się odpowiednia masa antymaterii, albo jeśli się pojawiła, to została zabrana, zamknięta lub wymazana, zanim zdążyła unicestwić całą masę materii.

Gdyby gwiazda zbudowana z tej brakującej antymaterii pojawiła się na nocnym niebie, wyglądałaby jak każda inna gwiazda. Jedyną wskazówką co do jej natury byłyby charakterystyczne błyski promieniowania gamma, gdy atomy antywodoru ulegałyby anihilacji przez strzępki materii, które od czasu do czasu by w nią wpadały.

Na początku roku astronomowie opublikowali wyniki badań, w których poszukiwano takich charakterystycznych błysków. Po wstępnych analizach pozostało 14 kandydatów na antygwiazdy.

Prawdopodobieństwo istnienia: ekstremalnie niskie.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News