Dieser Stern könnte einen seltsamen „Bosonenstern“ umkreisen

Ein Team von Astronomen hat behauptet, dass Beobachtungen eines sonnenähnlichen Sterns, der ein kleines Schwarzes Loch umkreist, tatsächlich ein Hinweis auf etwas weitaus Exotischeres sein könnten – die Existenz eines Bosonensterns, eines Sterns, der vollständig aus dunkler Materie besteht.

Die von der Europäischen Weltraumorganisation durchgeführte Gaia-Durchmusterung lieferte detaillierte Karten von mehr als einer Milliarde Sternen in der Milchstraße. Während sich fast alle dieser Sterne wie erwartet verhielten, gab es einige Überraschungen. Beispielsweise wurde ein besonderer Stern beobachtet, der einen dunklen Begleiter umkreist.

Der Stern selbst war ziemlich typisch, wog 0,93 Sonnenmassen und hatte ungefähr die gleiche chemische Häufigkeit wie unsere eigene Sonne. Sein Begleiter emittierte jedoch überhaupt keine Strahlung. Die meisten Astronomen vermuten, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelte, was das Beobachtungsergebnis leicht erklären könnte.

Aber in einem kürzlich veröffentlichten Artikel zum Thema arXiv Auf dem Preprint-Server hat ein Team von Astronomen darauf hingewiesen, dass dieser spezielle Aufbau höchst ungewöhnlich ist. Schwarze Löcher entstehen durch den Tod sehr massereicher Sterne, und es ist unwahrscheinlich, dass ein Stern wie unsere Sonne als Teil eines Doppelsternpaares mit einem so massereichen Stern entsteht. Die Autoren argumentieren, dass das Szenario so viel Feinabstimmung erfordert, dass wir offen sein sollten, andere Möglichkeiten in Betracht zu ziehen.

Die vielleicht exotischste Möglichkeit ist, dass der dunkle Begleiter kein Schwarzes Loch, sondern ein Bosonenstern ist. Bosonensterne sind eine Folge einer hypothetischen Form dunkler Materie. Dunkle Materie selbst macht über 80 % der gesamten Masse jeder Galaxie aus und besteht aus einer Art Teilchen, die sich der modernen Physik bisher entzieht. In einigen Theorien zur Dunklen Materie besteht sie aus Bosonen, die eine Art Teilchen wie Photonen und Gluonen sind – Teilchen, die typischerweise die Kräfte der Natur in sich tragen. Aber die Bosonen der Dunklen Materie wären anders und würden stattdessen einfach den größten Teil des Universums ausfüllen.

Aber aufgrund ihrer Natur können sich die Teilchen der dunklen Materie des Bosons leicht anhäufen und dichte, kompakte Objekte bilden. Diese Objekte würden überhaupt keine Strahlung aussenden und würden für außenstehende Beobachter wie schwarze Löcher wirken.

Obwohl es höchst unwahrscheinlich ist, dass diese Beobachtung die Existenz eines Bosonensterns offenbart hat, ist die Idee aus zwei Gründen eine Überlegung wert. Erstens umkreist der Stern definitiv etwas Kleines, Dichtes und Kompaktes. Dies bietet einen natürlichen Prüfstand für unser Verständnis der Schwerkraft, wie es in Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie gegeben ist. Es wäre eine bahnbrechende Entdeckung, irgendeine Diskrepanz zwischen theoretischen Erwartungen und Beobachtungsergebnissen zu finden.

Zweitens können wir dies als Fallstudie zur Natur von Bosonsternen verwenden. Wir können die Eigenschaften dieser exotischen und hypothetischen Objekte weiter untersuchen und dieses Szenario verwenden, um diese Ideen zu testen. Es ist zwar unwahrscheinlich, dass diese Tests zugunsten der Existenz von Bosonsternen ausfallen, aber je mehr wir über Dunkle Materie erfahren, auch wenn es nur ein langsamer Prozess ist, interessante Ideen auszuschließen, desto besser.