Los asteroides de materia oscura (si los hay) pueden causar erupciones solares

Una llamarada solar X1.6 parpadea en medio del sol el 10 de septiembre de 2014.

NASA/SDO

La materia oscura ha demostrado ser un tema algo frustrante para los físicos, cosmólogos y otros científicos externos. Todos los datos de la materia oscura son datos gravitatorios, y la falta de otra evidencia solo pinta un cuadrado en el mapa de partículas como escribieron los científicos: «Aquí está la materia oscura».

La materia oscura interactúa tan débilmente con la materia ordinaria que simplemente no lo notamos en el estruendo de la materia ordinaria que grita borracho en la barra de partículas del universo. Lo que necesitamos es darle un lugar para brillar, dejar que brille como el centro de atención y cante en el karaoke. Resulta que dentro de la estrella puede estar Solo sé ese lugar.

Destellos decepcionantes en la oscuridad.

La mayoría de las propuestas de materia oscura candidata utilizan la extensión más simple posible del modelo estándar. Estas extensiones permiten a los físicos teóricos estimar cómo interactúan estas partículas con la materia ordinaria.

Sobre la base de estas ideas, los físicos experimentales crearon grandes depósitos de xenón en los agujeros más profundos y oscuros que pudieron encontrar y rodearon los depósitos con detectores de luz, en busca de indicios de eventos raros: la colisión de la materia oscura con la materia ordinaria. Estos son experimentos estrictamente controlados, en los que se analiza cada destello de luz. Las reacciones en cadena que no son de materia oscura que conducen a destellos de luz son conocidas y controladas.

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Sin embargo, todavía no ha surgido nada concreto.

Mientras tanto, dado que en realidad no sabemos qué es la materia oscura, los físicos teóricos han dejado volar su imaginación. Han creado un zoológico de posibles partículas de materia oscura. Las extensiones del modelo estándar permiten casi cualquier cosa, por lo que hay propuestas para átomos, moléculas e incluso estrellas hechas de materia oscura. Sí, podría haber un universo completamente invisible que une nuestro universo.

Llamaradas de estrellas emocionantes

Si es cierto que la materia oscura puede formar estructuras, entonces es probable que haya asteroides de materia oscura dando vueltas alrededor del universo. De vez en cuando, los asteroides de materia oscura golpean las estrellas, y luego las cosas se ponen muy emocionantes.

La materia oscura en un asteroide interactúa con la materia real en una estrella esencialmente a la unidad (porque las estrellas son bastante densas). Según lo que sabemos sobre el universo y cómo se forman las galaxias, los asteroides de materia oscura deben moverse muy rápido.

«Rápido» en este caso significa «más rápido que la velocidad del sonido dentro de la estrella». Entonces, cuando un asteroide golpea una estrella, produce una onda de choque sónica cilíndrica. La estrella actúa como una lente acústica: la estrella es menos densa y desvía los rayos de sonido hacia la superficie, por lo que la onda de choque se enfoca libremente alrededor del punto de entrada del asteroide.

Este proceso intensifica la onda de choque en un área local en lugar de permitir que se propague. Luego, a medida que la onda de choque se acerca a la superficie, su velocidad aumenta (en relación con la velocidad del sonido), lo que hace que su efecto sobre el medio interestelar sea aún mayor.

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Estos dos procesos son suficientes para hacer que la estrella emita una onda de rayos X, y la cola de emisión se extiende hacia la luz visible. En otras palabras, hay un toque de luz que definitivamente se puede ver a través de nuestras herramientas de monitoreo.

Las llamaradas solares son comunes

Los investigadores utilizaron la densidad estimada de materia oscura de un cúmulo globular llamado 47 Tuc para calcular con qué frecuencia las llamaradas causadas por asteroides oscuros podrían ser visibles para el Telescopio Espacial Hubble (si tuviera los filtros adecuados). Los científicos concluyeron que una semana de tiempo de observación debería ser suficiente para detectar erupciones. Luego miraron la base de datos del Hubble y encontraron que 47 Tucs habían sido objeto de una observación de una semana, pero con el filtro equivocado. Como era de esperar, no se encontró nada.

Además del Hubble, los investigadores también observaron un telescopio espacial ultravioleta de amplio alcance que pronto será desplegado. En este caso, los investigadores sugieren observar las enanas K locales (un grupo de estrellas relativamente frías en la secuencia principal) según los estándares astronómicos. De hecho, si los asteroides de materia oscura existen y se comportan como esperaban los investigadores, este telescopio no podría evitar detectar las llamaradas resultantes. Lo mismo es cierto para cualquier otro dispositivo diseñado también para escanear grandes partes del cielo en luz ultravioleta.

Incluso nuestro sol será vulnerable a los ataques de asteroides oscuros. Los investigadores estiman que el Sol debería chocar con un pequeño asteroide cada año. La evidencia, las erupciones solares, ya puede estar en el registro de observación.

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