Un gruppo di scienziati guidato da Dion Noordhuis dell’Università di Amsterdam ha ipotizzato che le stelle di neutroni possano essere circondate da “assioni“, particelle teoriche che, se esistessero, potrebbero costituire la materia oscura.
La materia oscura rappresenta circa il 27% dell’universo e, pur avendo massa, non interagisce con la materia ordinaria se non attraverso la gravità. Gli scienziati non conoscono ancora la sua natura precisa, poiché sfugge agli strumenti di rilevazione attuali. Tuttavia, tra le ipotesi esistenti spicca quella degli assioni, particelle ipotetiche proposte oltre 40 anni fa, che potrebbero rispondere alle caratteristiche richieste per costituire la materia oscura. Ad oggi, però, non ne è stata trovata alcuna prova nell’universo.
Un nuovo studio pubblicato su Physical Review X esplora l’ipotesi che attorno alle stelle di neutroni possano formarsi nubi di assioni. Queste stelle, resti compatti di stelle esplose in supernova, esercitano una gravità intensa, ideale per attrarre e trattenere queste particelle. Al contrario, i buchi neri, con la loro gravità estremamente forte, non consentirebbero la stabilità delle nubi di assioni.
Gli autori dello studio ritengono che, a seconda della massa degli assioni, tali nubi di materia oscura possano formarsi attorno a diverse tipologie di stelle di neutroni, come le pulsar giovani e in rapida rotazione. La densità di queste nubi potrebbe risultare tanto elevata da aumentare la possibilità di rilevarle.
Se effettivamente queste nubi avessero una densità significativa, gli astronomi potrebbero captarne l’esistenza. Infatti, una concentrazione elevata di assioni potrebbe interagire in minima parte con la luce emessa dalla stella di neutroni, generando un segnale debole. Mentre i telescopi attuali potrebbero non essere sufficientemente sensibili per rilevarlo, i dispositivi di prossima generazione potrebbero riuscire a individuarlo.
Il team di ricerca ha individuato due segnali che potrebbero testimoniare la presenza di queste nubi di assioni. Il primo sarebbe un segnale costante, rilevabile per tutta la durata della vita della stella di neutroni, visibile come una componente extra nella luce emessa dalla stella. Il secondo sarebbe un segnale transitorio, che si manifesterebbe alla fine della vita della stella, quando cessano i suoi caratteristici fasci luminosi.
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