Valged kääbustähed võivad paljastada tumeaine olemuse
Tumedat ainet on universumis rohkem kui tavalist ainet. Kuid et teda ei ole näha, ei ole ka teada, millest ta koosneb.
Üks lootustandev võimalus on püüda tähele panna, et kui tumeda aine salapärased osakesed lagunevad, siis milleks nad lagunevad. Mõnede mudelite järgi võivad tumeda aine osakesed omavahel põrkudes laguneda muu hulgas ka täiesti tavalise aine osakesteks.
Nüüd on rühm teadlasi eesotsas Javier Acevedoga Ameerika Ühendriikidest Stanfordi Ülikoolist käinud välja mõtte, et tumeda aine lagunemissaadusi on võib-olla võimalik avastada, kui uurida selle pilguga valgeid kääbustähti.
Valge kääbus on väike valge täht, mis on kunagi olnud täiesti tavaline täht, seejärel aga paisunud punaseks hiidtäheks, ja pärast seda väga pisikeseks ja tihedaks kokku tõmbunud.
Tavaliselt on valgel kääbusel massi umbes sama palju kui Päikesel, aga läbimõõtu umbes nagu maakeral. Üksnes elektronide rõhk hoiab valget kääbust veel väiksemaks kehaks, nagu näiteks neutrontäheks kokku tõmbumast.
Nii ongi valged kääbused Acevedo ja ta kaaslaste hinnangul just täpselt paraja tihedusega, et nad võiksid aidata tumedat ainet avastada. Tavaliste tähtede tihedus on selleks liiga väike, neutrontähtede oma liiga suur.
Lisaks on valgeid kääbuseid Linnuteel õige arvukalt, nii et vaatlusvõimalusi astronoomidele jätkub. Sobivad vaatluspaigad võiksid teadlaste arvates olla näiteks Galaktika keskme piirkond või meile lähedal asuvad kerajad täheparved.
Valge kääbuse tugev gravitatsiooniväli tõmbab ajapikku ligi suure hulga tumeda aine osakesi, mis moodustavad üha tiheneva pilve, kus nad ka tõenäoliselt aeg-ajalt kokku põrkuvad ja muudeks osakesteks lagunevad.
Acevedo ja kaasautorid kirjutavad võrguvaramus arXiv, et tumeaineosakeste lagunemise toimel tekib tõenäoliselt soojust ja gammakiirgust. Nüüd jääbki üle vaid liiane soojus ja gammakiirgus vaatluste põhjal tuvastada.
Et valgete kääbuste füüsika on teadlastele hästi teada, siis on küllap suhteliselt lihtne märgata, kui soojust ja gammakiirgust peaks olema rohkem näha kui tähe enda tegevuses tekkida tohiks. Autorid esitavad ka asjakohased arvutused, et teistel lihtsam oleks.
Kui kunagi teada saame, mida tume aine endast kujutab, mõistaksime universumi asju küllap praegusest märksa paremini.
Pildil on valge kääbus Siirius B kunstniku kujutuses. Läbimõõdult on see täht võrreldav meie Maaga.
