A Tejút közepén valamitől halhatatlanok a csillagok
Kutatók elméleti megfejtése szerint a galaktikus központ végtelen energiaforrásként táplálja a különös csillagokat.
A csillagászat mintegy 20 éve fedezte fel, és a jelenlegi legjobb eszközünk, a James Webb űrteleszkóp is megerősítette, hogy a Tejútrendszer közepén található óriási fekete lyuk közvetlen közelében újszülött csillagok keringenek. A galaxis közepéről nem tudunk mindent, annyi biztos, hogy nem egyszerű környék. Több furcsaság is megfigyelhető itt: kevesebb a fejlődése kései szakaszában járó csillag, a nagy tömegű csillagok aránya kiugróan magas és a régió belsejében található csillagok keringési sebessége is szokatlanul magas. A Nap mintegy 4,6 milliárd éves lehet, a Tejútrendszer maga 13,6 milliárd éves – a központban ugyanakkor százezer évesnek tűnő csillagok találhatók. Máshonnan nem érkezhettek, mert ahhoz túl fiatalok. Az sem valószínű, hogy itt születtek, mert a galaktikus központ erős sugárzása és gravitációs hatása miatt új csillagok keletkezésére kifejezetten alkalmatlan környezet.
A csillagok fényének színkép vizsgálata fejlettebb csillagokat mutatott, ami arra utal, hogy ezek csak fiatalnak tűnnek, de nem azok, hanem egy titokzatos külső hatás megfiatalította és halhatatlanná tette őket. A Stockholmi Egyetem és a Stanford csillagászai egy olyan modellt építettek, ami egy lehetséges magyarázat arra, ami történik. A tudósok szerint a sötét anyag hatását látjuk.
Kozmikus ráncfelvarrás
A szokatlanul fiatalos csillagok azért fontosak, mert a csillagok evolúciója egy eléggé alaposan és megbízhatóan leírt tudományterület. "A csillagok nukleáris fúzió során hidrogént égetnek el. Az ebből származó kifelé ható nyomás és befelé ható gravitáció között egyensúly alakul ki, ami stabilizálja a csillagokat" – magyarázza Isabelle John a Stockholmi Egyetem doktorjelöltje. A hidrogén fogyatkozásával egy idő után a csillag belsejében más elemek is belépnek a fúzióba, ami megváltoztatja az említett egyensúlyt és a csillag összetételét. Egy adott ponton a fúzió már nem ad energiát és a gravitáció győz, ilyenkor csillagrobbanás következik be, de újabb elméletek szerint az is előfordul, hogy a csillag egyszerűen fekete lyukká alakul.
Ami azonban a Tejút közepén történik, olyan, mintha a tábortűz után maradt parázsra folyamatosan gyújtófolyadékot locsolnánk. "A szimulációnk azt mutatja, hogy ha egy csillag nagy mennyiségű sötét anyagot vonz, ami megsemmisül a belsejében, az hasonló kifelé ható nyomást produkál, mint a fúzió. A lényeges különbség, hogy a csillag elhasználja az összes hidrogént és emiatt elpusztul. Másfelől egy csillag képes folyamatosan begyűjteni a sötét anyagot" – mondja John.
Ez nem történik meg csak úgy, az kell hozzá, hogy a sötét anyag kellő sűrűségben álljon rendelkezésre. Egy galaktikus központ véletlenül pont az a hely, ahol sok a sötét anyag. Az elmélet kérdéses pontja, egyben korunk egyik legnagyobb tudományos kérdése, hogy mi a sötét anyag. Jelenleg azt feltételezzük, hogy a galaxisok szétesését a sötét anyag gravitációja akadályozza meg. Ez alkotja a világegyetem anyagának 80 százalékát, de nem látható és nem lép kölcsönhatásba más anyaggal. Amíg nem tudjuk, mi ez, sötét anyagnak nevezzük.
A sötét anyag problémájának megoldására több ötlet is létezik. Van olyan, ami a kozmológia fizikai alaptörvényeinek kiegészítésével és javítgatásával sötét anyag nélkül oldja meg a kérdést, de olyan is van, ami szerint a sötét anyag valójában antianyag, vagy eddig ki nem mutatott részecskék az úgynevezett WIMP-ek alkotják, vagy a szintén csak elméleti axionok, vagy a biztosan nem csak elméleti neutrínók.
A kutatók szimulációiban akkor kerültek helyükre a dolgok, amikor a sötét anyagot gyengén kölcsönható, nehéz elemi részecskék, az úgynevezett WIMP-ek alkották. Független szakvélemények szerint könnyen meglehet, hogy a kozmikus tábortüzet felélesztő gyújtóelegy a Tejút esetében nem annyira a sötét anyag, hanem inkább a középpontban található fekete lyuk felé zubogó anyag, vagyis jelentős mennyiségű hidrogén. Hogy pontosan melyik, azt a közeli jövőben a chilei Very Large Telescope és a hawaii Keck obszervatórium megfigyelései dönthetik el.