Ve vzdáleném hvězdném systému obíhá hvězda podobná Slunci kolem neviditelného objektu. Takové objekty jsou zpravidla pokládány za černé díry. Tentokrát ale astronomové narazili na mnohem podivnější věc.

Výzkum naznačuje, že neviditelný objekt může být exotickou „bosonovou hvězdou“ z temné hmoty. Na tuto možnost upozorňují astronomové ve studii publikované ve vědecké databázi arXiv.

Hvězda a „něco dalšího“

Samotný systém, pozorovaný z evropské vesmírné observatoře GAIA, se skládá z hvězdy a „něčeho dalšího“. Hvězda má devět desetin hmotnosti Slunce a zhruba stejné chemické složení. Její záhadný souputník je výrazně masivnější, jedenáctkrát hmotnější než Slunce.

Objekty kolem sebe obíhají ve vzdálenosti 1,4 astronomické jednotky, což je zhruba vzdálenost, ve které obíhá Mars kolem Slunce. Jeden oběh jim trvá 188 dnů.

Co by to mohlo být za temného společníka? Jednou z možností, které astronomové zpočátku dávali přednost, je, že hvězdu provází černá díra. Tato hypotéza má však povážlivé trhliny.

Černé díry vznikají z mnohem hmotnějších hvězd. Autoři studie upozorňují, že vnik dvojhvězdy z hvězdy o velikosti Slunce a hvězdy, z niž se později stane černá díra, není nemožný scénář. Vyžadoval by však mimořádně jemné vyladění, aby se oba objekty udržely miliony let na společné oběžné dráze.

Proto vědci usuzují, že temným společníkem je cosi mnohem exotičtějšího – shluk částic temné hmoty.

Hvězdy, které nesvítí

Temná hmota je neviditelná forma hmoty, která tvoří většinu hmoty každé galaxie. Její povahu dosud příliš nechápeme.

Většina teoretických modelů předpokládá, že je v každé galaxii rozložena plynule. Existují ale i modely, které připouštějí, že temná hmota se shlukuje a vytváří husté celistvé objekty – bosonové hvězdy.

Tyto útvary by měly tvořit bosonové částice temné hmoty.

Bosony jsou částice, které přenášejí přírodní síly, například foton je boson, který přenáší elektromagnetickou sílu. Jedna z teorií přitom předpokládá, že temná hmota je „jiný druh“ bosonu.

Bosony v bosonové hvězdě nejsou podle vědců nositeli sil, ale měly by mít schopnost vytvářet velké shluky. Některé z těchto shluků by mohly mít velikost celých hvězdných soustav, jiné by mohly být mnohem menší. Nejmenší shluky bosonové temné hmoty by mohly být stejně malé jako hvězdy. Proto tyto hypotetické objekty dostaly název bosonové hvězdy.

V temných zákoutích vesmíru

Bosonové hvězdy by měly být neviditelné. Protože temná hmota vzájemně nereaguje s jinými částicemi ani se světlem, mohli bychom je zjistit pouze z jejich gravitačního působení na okolí.

Vědci poukazují, že nahrazení černé díry bosonovou hvězdou může vysvětlit všechna data z pozorování.

Není zdaleka jisté, že astronomové skutečně pozorovali bosonovou hvězdu. Autoři studie Alexandre Pombo a Ippocratis Saltas proto vyzývají k dalšímu sledování.

„Jedinečný systém nám dává vzácnou příležitost studovat chování silné gravitace a nahlédnout do temných zákoutí vesmíru. Umožňuje také testovat Einsteinovu obecnou teorii relativity a zjistit, zda obstojí,“ píší ve studii.