En ny teori om mörk materia och stjärnors tysta kollaps
När vi tänker på svarta hål föreställer vi oss ofta dramatiska händelser – stjärnor som exploderar i supernovor och kollapsar till kosmiska monster som slukar allt i sin närhet. Men ny forskning publicerad i Physical Review D antyder att vissa svarta hål kan bildas på ett mycket tystare sätt: genom att långsamt växa inuti levande stjärnor, utan att ge några yttre tecken på sin närvaro .
Mörk materia som katalysator
Enligt studien kan mörk materia – den osynliga substans som utgör en stor del av universums massa – ackumuleras i stjärnors inre. Över långa tidsperioder kan denna ansamling leda till att en liten svart hålskärna bildas. Denna kärna börjar sedan långsamt konsumera stjärnans omgivande materia, vilket kan leda till olika slutstadier beroende på stjärntyp och rotationshastighet.
Tre möjliga öden för vita dvärgar
Vita dvärgar, som är täta rester av sol-liknande stjärnor, kan uppleva tre olika scenarier om en svart hålskärna bildas i deras centrum:
- Fullständig kollaps till ett svart hål: Om den vita dvärgen roterar långsamt, kan den svarta hålskärnan konsumera hela stjärnan och lämna efter sig ett lågmasse svart hål.
- Bildning av en naken singularitet: Vid vissa rotationshastigheter kan kollapsen leda till en singularitet utan en omgivande händelsehorisont – en teoretisk möjlighet som utmanar vår förståelse av fysikens lagar.
- Stabil hybridstjärna: Om den vita dvärgen roterar snabbt, kan tillväxten av den svarta hålskärnan bromsas. Resultatet blir en långlivad hybridstjärna där ett litet ”endoparasitiskt” svart hål lever inuti stjärnan, nästan som en kosmisk parasit.
Neutronstjärnor: En oundviklig kollaps
För neutronstjärnor, som är ännu tätare än vita dvärgar, är scenariot mer entydigt. Om en svart hålskärna bildas inuti en neutronstjärna, kommer den snabbt att konsumera hela stjärnan, vilket resulterar i ett svart hål.
Implicationer för mörk materia och kosmologi
Denna teori erbjuder en ny möjlighet att studera mörk materia och dess interaktion med vanlig materia. Om dessa tysta svarta hål verkligen existerar, kan de fungera som naturliga laboratorier för att förstå mörk materiens egenskaper och dess roll i stjärnors livscykler.
Sammanfattning
Forskning publicerad i Physical Review D föreslår att svarta hål kan bildas tyst inuti stjärnor genom ackumulering av mörk materia. Beroende på stjärntyp och rotationshastighet kan detta leda till olika slutstadier, inklusive fullständig kollaps, bildning av nakna singulariteter eller stabila hybridstjärnor. Denna teori öppnar nya möjligheter att förstå både svarta hål och mörk materia.
Kategorier:
- Rymden: Artikeln handlar om svarta hål och stjärnors utveckling, vilket direkt relaterar till astronomi och kosmologi.
- Fysik: Diskussionen om svarta hål, mörk materia och deras interaktioner är centrala ämnen inom teoretisk fysik.
- Natur och miljö: Även om ämnet är kosmiskt, påverkar förståelsen av universums struktur vår övergripande kunskap om naturen.
Extra taggar:
- Astrofysik: Studien är ett exempel på avancerad astrofysikalisk forskning.
- Kosmologi: Teorin har implikationer för vår förståelse av universums struktur och utveckling.
Källor:
- Chandrachur Chakraborty. ”Could black holes be growing inside stars—silently and forever?” Phys.org, 21 maj 2025. Länk till artikeln
- Originalstudie: ”Endoparasitic Black Holes in White Dwarfs.” Physical Review D, 2025. DOI: 10.1103/PhysRevD.111.103033. Länk till studien
