Журнал Physical Review D опубликовал исследование.Белые карлики представляют собой заключительную стадию жизни звезд с малой или средней массой (менее десятой массы Солнца), а измерения их светимости позволяют нам проследить их остывание и поведение их частиц точно в соответствии со стандартной моделью. используется в физике. Любое отклонение от предсказанных данных должно дать ученым ключ к пониманию того, что может быть там, например темной материи и энергии.
"Скорость охлаждения белых карликов можно измерить даже в реальном времени, если мы примем за это наблюдения, сделанные в течение 30 лет. Присутствие в их внутренней части любого дополнительного источника или стока энергии может нарушить эту скорость охлаждения, что позволит нам чтобы обнаружить его присутствие », — объясняет Хорди Изерн из Института космических наук (CSIC-IEEC).
Основываясь на этой идее, Изерн и другие исследователи из Европы и США планируют использовать этот «косвенный и не очень затратный» метод изучения яркости белых карликов, чтобы проверить обоснованность новых теорий и уменьшить диапазон их параметров.В частности, ученые сосредоточились на значениях, между которыми могут колебаться темные фотоны (они также известны как тяжелые фотоны из-за их массы, которая отличает их от обычных фотонов и потому, что они могут взаимодействовать с обычной материей). Эти гипотетические частицы, относящиеся к «темной» версии электромагнетизма, могут быть обнаружены только косвенно, когда они разбиты на электроны и антиэлектроны (позитроны)."Многие попытки расширить стандартную модель основаны на введении новых взаимодействий, которые используют темные фотоны в качестве посредников, которые, если они существуют, могут быть созданы внутри белых карликов и свободно ускользать, действуя как утечка энергии, которая нарушает развитие звезда ", — поясняет Изерн.
Исследователи продемонстрировали, что этот эффект позволяет нам не учитывать широкий диапазон возможных масс и интенсивностей взаимодействия в условиях, которые невозможно или очень трудно достичь в исследовательских учреждениях на Земле.Несмотря на то, насколько полезны белые карлики в изучении темных сил, результаты исследования показывают, что для изучения других гипотетических частиц, выходящих за рамки стандартной модели, таких как нейтралино в моделях суперсимметрии или аксионы в некоторых квантовых теориях, лаборатории на Земле как ЦЕРН все еще лучше.
В любом случае белые карлики предоставляют данные, представляющие большой интерес для астрофизиков, в том числе их способность давать информацию о прошлой истории галактик, например об их возрасте, скорости звездообразования или остатках соседних галактик, которые были захвачены Млечным путем.Развитие статистики в квантовой механике и ядерной физике в 20 веке позволило нам обнаружить, что эти умирающие звезды продолжают свое существование не из-за термоядерных реакций, а из-за давления, оказываемого «вырожденными» электронами (микроскопическое свойство квантовой суперпозиции) до того, как белые карлики становятся звездными трупами.