Ciemna materia pozostaje jedną z największych zagadek współczesnej nauki. Choć wiemy o jej istnieniu, ponieważ jej masa zapobiega rozpadowi galaktyk, nadal nie potrafimy jednoznacznie powiedzieć, czym dokładnie jest. Nowe teoretyczne badania sugerują, że ciemna materia może kumulować się w pewnych obiektach zwanych brązowymi karłami i przekształcać je w tzw. ciemne karły.
Brązowe karły to obiekty większe od planet, lecz niewystarczająco masywne, by zapoczątkować fuzję wodoru, która zasila gwiazdy. Powstają podobnie jak gwiazdy, jednak ich wzrost zostaje zatrzymany, przez co pozostają ciemne i chłodne przez większość swojego życia.
Naukowcy z Durham University, prowadzeni przez Djunę Croon, proponują, że jeśli ciemna materia składa się z cząstek zwanych WIMP-ami (Weakly Interacting Massive Particles), które mogą wzajemnie się anihilować, to taka anihilacja może dostarczać energii w jądrze brązowego karła. W efekcie brązowy karzeł zasilany ciemną materią stałby się „ciemnym karłem” — obiektem o stałej jasności, temperaturze i promieniu, który w przeciwieństwie do zwykłych brązowych karłów nie traciłby energii i nie stygnął z upływem czasu.
Najwięcej ciemnej materii znajduje się w centrum Drogi Mlecznej, co czyni je idealnym miejscem, by takie ciemne karły mogły powstać i się akumulować.
Badacze wskazują, że detekcja ciemnych karłów mogłaby odbyć się przez obserwację izotopu litu-7. Normalne brązowe karły zużywają lit w swoim jądrze, natomiast ciemne karły, dzięki energii dostarczanej przez anihilację ciemnej materii, zachowywałyby ten izotop przez miliardy lat. Dlatego obecność litu-7 w obiekcie o masie przekraczającej granicę spalania litu byłaby silnym dowodem na obecność ciemnej materii.
Jeśli takie ciemne karły zostaną odnalezione, będzie to potwierdzenie, że ciemna materia to WIMP-y lub inny rodzaj ciężkich cząstek, które słabo oddziałują z materią widzialną, ale silnie z samymi sobą.
Ostatecznie odkrycie ciemnych karłów mogłoby przybliżyć nas do rozwiązania zagadki natury ciemnej materii, a także pomóc w zrozumieniu struktury i ewolucji naszej galaktyki.
Źródło: Universe Today
