Prilično neobičan kandidat za tamnu materiju mogao bi da vreba unutar zvezda, polako ih jedući iznutra prema spolja.
Novi rad koji vodi astrofizičar Earl Bellinger sa Instituta za astrofiziku Maks Plank i Univerziteta Jejl predlaže da su male crne rupe koje su se formirale u zoru vremena mogle da budu ugrađene u zvezde slične Suncu i da su od tada stajale u njihovim sržima. , postepeno gutajući materijal i pretvarajući ga u još crnu rupu .
Sve je to krajnje hipotetičko, naravno. Ali studija ispituje efekat koji bi takav parazitizam imao na ove zvezde, i kako bismo ih mogli prepoznati tamo u Univerzumu, ako se dogodi preko njih.
„Otkrili smo da takvi objekti mogu biti iznenađujuće dugovečni, pri čemu najlakše crne rupe nemaju uticaja na evoluciju zvezda, dok one masivnije troše zvezdu tokom vremena da bi proizvele niz vidljivih posledica“, pišu istraživači u svom radu.
„Jedinstvene unutrašnje strukture zvezda koje sadrže crne rupe mogu omogućiti asteroseizmologiji da ih otkrije, ako postoje.“
Univerzum je pun crnih rupa različitih veličina. Videli smo crne rupe sa rasponima zvezdane mase, koje su verovatno nastale kolapsom jezgra masivne zvezde na kraju njenog života i njihovim spajanjem. U srcu svake galaksije vrebaju supermasivna čudovišta, milione do milijarde puta veća od Sunčeve. A tu su i crne rupe sa masama između, neuhvatljive, ali se pojavljuju u sve većem broju.
Ono što nismo pronašli su zaista male crne rupe – one sa masama sličnim planetama, mesecima ili asteroidima. Ovi objekti nemaju dovoljno mase, a samim tim i gravitacije da se sruše u nešto gusto poput crne rupe.
Ali, teoretski, postoji način na koji su se male crne rupe mogle formirati.
Prema teoriji koju je razvio Stephen Havking 1970-ih i proširili drugi naučnici od tada, sitne crne rupe su mogle da se formiraju u prvoj sekundi nakon Velikog praska, kada je materija u Univerzumu još uvek bila vruća i dovoljno gusta da se zakrpe dodatne gustine mogao da se sruši u neizbežne delove prostor-vremena.
Gde su otišle ove ‘primordijalne’ crne rupe – ako su ikada postojale – je misterija, ali one bi bile uredno objašnjenje za dodatnu gravitaciju u Univerzumu koju pripisujemo tamnoj materiji.
Neki naučnici misle da su mogli završiti unutar neutronskih zvezda, sedeći u jezgrima i samo žvaćući kao neka čudna kosmička trakavica.
Bellinger i njegove kolege su želeli da istraže mogućnost endoparazitske crne rupe, ne u mrtvom zvezdanom ostatku poput neutronske zvezde, već u živoj, stapajućoj zvezdi glavne sekvence poput Sunca. Sam Hoking je predložio da bi Sunce moglo da krije primordijalnu crnu rupu. Drugi naučnici su izvršili teorijske analize i utvrdili da bi primordijalna crna rupa progutala zvezdu iznutra.
Za sopstvenu analizu, Bellinger i njegov tim izračunali su šta bi se desilo sa zvezdom koja se kreće između 0,8 i 100 solarnih masa koja se formira oko primordijalne crne rupe do mase zvezde. Takođe su sproveli prve potpune numeričke evolucione simulacije zvezda sličnih Suncu sa primordijalnim crnim rupama koje vrebaju u njihovim jezgrama.
Najmanje crne rupe, otkrili su istraživači, teško bi rasle. Bilo bi potrebno milijarde godina da crna rupa proždire zvezdu.
Ali crna rupa sa masom patuljaste planete bila bi mnogo proždrljivija. Počeo bi da troši jezgro zvezde nalik Suncu, materijal koji se vrti oko njega u disk koji počinje da proizvodi ogromne količine svetlosti i toplote.
U roku od milijardu godina, fuzija više ne bi pokretala zvezdu; umesto toga, ovu zvezdu bi pokretao akrecioni disk koji se vrti oko crne rupe. Svu svetlost zvezde bi – možda ironično – proizvela crna rupa. Istraživači su ovu hipotetičku vrstu zvezde nazvali Hokingovom zvezdom.
Hokingova zvezda bi se ponašala prilično slično normalnoj zvezdi, sa nekoliko ključnih razlika. Njegovi spoljni slojevi bi se naduvali u crvenog giganta, baš kao što se očekuje od Sunca kada fuzija počne da se gasi na kraju svog života. Ali temperatura bi bila hladnija nego što bismo očekivali da takva zvezda bude. Zanimljivo je da smo već pronašli anomalno hladne zvezde crvene džinove u Mlečnom putu. Zovu se crveni zaostali.
Mogli bismo, kažu istraživači, da proučavamo ove zvezde da bismo potražili potpise motora crne rupe. Očekuje se da će akrecija crne rupe proizvesti različite akustične obrasce unutar zvezde od fuzije, što bi se moglo otkriti kao male promene u osvetljenosti na površini zvezde. Kako izgledaju promene osvetljenosti, u ovom trenutku nije poznato; istraživači imaju za cilj da se pozabave tim pitanjem u budućem radu.
„Ovo predstavlja priliku da se ili otkriju takvi objekti, ili da se ograniče njihov broj i stopa hvatanja“, pišu istraživači.
„Implikacije za zvezde u naprednijim evolucionim fazama, numerički rezultati za zvezde različitih masa i metalnosti, i istraživanja zvezdanih populacija će takođe biti istraženi u budućim radovima.
