Evrende tuhaf, yıldıza benzeyen ve tek, devasa atomlar halinde hareket eden objeler saklanıyor olabilir. Ve şimdi ilk kez, araştırmacılar bu garip kuantum yıldızların nasıl oluşuyor olabildiğini gösterdiler.
Eğer bu objeler gerçekten varsa, bunlar hiçbir ışık yaymamasına rağmen evrenin yüzde 27’sini oluşturan meçhul karanlık maddeyi açıklamaya yardımcı olabilir. Bu objeler aynı zamanda, astronomların kafasını karıştırmakta olan parlak ve ani kozmik radyo dalgaları patlamalarının da ardında yatan neden olabilir.
Bilindik yıldızların aksine, bu sözde axion yıldızlarının hiçbir ışığı yok. Bunların karanlık olmalarının nedeni, karanlık madde için başlıca aday olan ve axion adı verilen varsayımsal parçacıklardan oluşuyor olmaları. Farklı teoriler axionların çok çeşitli kütlelere sahip olabileceğini tahmin ediyor. Ama genel olarak, aşırı derecede hafif oldukları düşünülüyor.
Eğer axionlar gerçekten mevcutsa, onların birbirleriyle pek de etkileşime girmeyeceği, ama eğer bir çekim gücü sayesinde bir araya gelirlerse, diğer yıldızlardan çok daha farklı ve tuhaf özelliklere sahip yoğun bir küre şeklini alabilecekleri düşünülüyor. Bunu nedeni de, axionların ışık ya da foton partikülleri içeren bir parçacıklar türü olan bozonlar olmaları.
Bazı fizikçiler daha önceden, tüy kadar hafif olan axionlar arasındaki çekimin, bir yıldız oluşturmak için parçacıkları bir araya getiremeyecek kadar zayıf olduğunu beyan etmişti.
Çalışmaya Göre Axion Yıldızları Kolaylıkla Oluşabiliyor
Ancak şimdi, yeni yapılan ve detayları Physical Review Letters’da yayınlanan bilgisayar simülasyonlarına göre, axion yıldızları axionun kütlesine bağlı olarak kolaylıkla oluşabiliyor. Elde edilen sonuçlar, nispeten ağır olan ve QCD axion adı verilen bir axionun bir axion yıldızı oluşturmasının 1 milyar yıl alabileceğini ortaya koyuyor. (QCD axion bazı fizikçilere göre karanlık madde için en gözde aday, çünkü atom çekirdeğini bir arada tutan bu büyük kuvvetle ilgili gizemi çözebileceği düşünülüyor.)
Bununla birlikte, QCD axiondan yaklaşık 100 katrilyon daha hafif olan ve “belli belirsiz karanlık madde” adı verilen aşırı hafif bir axionun bir axion yıldızı oluşturmasınınsa sadece 10 milyon yıl alacağı öngörülüyor.
Araştırmacılar bu yeni simülasyonlara sadece axionların gazlarıyla başladılar ve bir yıldızın kendiliğinden oluştuğunu gördüler. Onlara göre, bu çalışma bu tür objeleri ve genel anlamda axion karanlık maddeyi anlamak için çok önemli bir adım. Ayrıca, eğer karanlık maddenin büyük bölümü bu yıldızlardaysa, o zaman axionlar başka yerlerde nadiren bulunabilir ve özellikle de Axion Karanlık Madde Deneyi gibi algılayıcılarla onları dünyada bulmak daha da zor olabilir.
