Jedna z našich najbližších hviezd sa stáva opäť zaujímavejšou, než sme si pôvodne mysleli, o téme informuje Futurism. Červený superobor Betelgeuze, vzdialený od Slnka približne 530 svetelných rokov, môže podľa niektorých vedcov produkovať axiony – hypotetické častice, ktoré sú potenciálnymi komponentami temnej hmoty.

Betelgeuze môže byť továrňou na axiony

Hypotetické axiony majú vážiť len milióntinu či dokonca miliardtinu toho, čo váži jediný elektrón. V roku 1977 predpokladali ich existenciu fyzici ako možné riešenie problému v časticovej fyzike, podľa ktorého si kvantová chromodynamika (teória silnej interakcie medzi kvarkami a gluónmi, elementárnymi časticami) zachováva CP-symetriu.

Axiony vo forme temnej hmoty nemôžu interagovať so svetelnými časticami. Podľa niektorých teórií je ale možné, aby sa fotón menil na axion a naspäť v prítomnosti silného magnetického poľa.

Myslí si to aj Mengjiao Xiao, fyzik z MIT. Betelgeuze, ktorá vedcov desila svojim blížiacim sa koncom, podľa neho môže byť továrňou na tieto častice, pretože jadro hviezdy je preplnené fotónmi a silným magnetizmom. Ak takéto extrémne prostredie naozaj produkuje axiony, mali by sa uvoľniť z jadra a prúdiť smerom k Zemi, pričom po interakcii s prirodzeným magnetickým poľom Mliečnej cesty by sa zmenili naspäť na fotóny v röntgenovej časti elektromagnetického spektra.

Betelgeuse sa blíži ku koncu svojho života, ktorý sa skončí výbuchom v supernove. Takto vyzerá umelecká predstava tohto výbuchu. Screenshot/YouTube

Keďže je Betelgeuze vo veku, kedy nemá produkovať veľké množstvo röntgenového žiarenia, detekcia takejto radiácie môže indikovať prítomnosť axionov. Xiao a jeho kolegovia vykonali pozorovanie tejto hviezdy pomocou teleskopu NuSTAR (jadrové spektroskopické teleskopické pole), nič nezvyčajné však neobjavili, píše LiveScience.

Tento teleskop sa dostal do kozmu v roku 2012 na rakete Pegasus XL, ktorá štartovala z lietadla. Svoju plánovanú 2-ročnú misiu presiahol NuSTAR už viac než 4-násobne.

Kvôli zložitým podmienkam sú však podobné merania extrémne zložité a ani objav nečakaného röntgenového žiarenia ešte nemusí znamenať prítomnosť axionov. Štúdia však napomohla stanoviť potrebné limity pre ich vlastnosti – napríklad ich interakcia s fotónmi je až tri-krát pravdepodobnejšia, než predpokladali pôvodné výskumy. To môže pomôcť pripraviť lepšie pozorovanie a zvýšiť presnosť budúcich štúdií.

NASA / JPL-Caltech

Jedna z najskúmanejších hviezd, čoskoro však zmizne

Vďaka svojmu vysokému jasu a malej vzdialenosti je Betelgeuze predmetom vedeckých pozorovaní už dlhé desaťročia. Stala sa vôbec prvou hviezdou, pri ktorej sme dokázali zmerať veľkosť jej fotosféry (povrch hviezdy). Keďže je už takmer na konci svojej životnosti, vedci si nedávno mysleli, že pokles jej jasu naznačuje blížiaci sa kolaps jadra a následnú supernovu.

Tieto očakávania sa nakoniec nenaplnili, pretože za dočasným stmavnutím hviezdy na oblohe stálo čosi úplne iné. Tím vedcov prišiel na to, že zníženie jasnosti spôsobilo mračno prachu, ktoré vzniklo z extrémne horúceho materiálu vyvrhnutého samotnou hviezdou. Oblak blokoval až štvrtinu prichádzajúceho svetla.

Pohľad na to, ako oblak prachu spôsobil zoslabenie svietivosti hviezdy Betelgeuze. NASA, ESA - (Space Telescope Science Institute).

Betelgeuze vedcov prekvapil aj nedávnejšie, keď prišli na to, že je v skutočnosti menšia a oveľa bližšie, než ukazovali pôvodné merania. Miesto 724 svetelných rokov sa teda nachádza „len“ 530 svetelných rokov od Zeme, pričom jej priemer dosahuje približne 750-násobok veľkosti Slnka.