Kart over 14 potensielle antimaterieobjekter. (S. Dupourque/IRAP) Når de myser gjennom teleskopene sine mot den blinkende himmelen, ville få astronomer fra 1800-tallet ha forestilt seg de kosmiske underverkene som venter på oppdagelse i århundret som kommer.
Stjerner så tette, en teskje av saken deres ville veie like mye som et fjell. Objekterså kompakt, bokstavelig talt ingenting kunne unnslippe tyngdekraften. Selv galakser hadde ennå ikke blitt avslørt i all sin glitrende prakt.
Teori og teknologi har åpnet opp universet, slik at vi ikke bare kan se det usynlige, men ogsåhøre selve fotsporeneav mørke, fjerne kjemper. Det er vanskelig å tro at noe kan forbli skjult for oss der ute, men det er fortsatt hypotetiske objekter som vil få hodet til å snurre.
Kanskje fremtidige astronomer vil sette dem fast.
Svarte dverger
Når de har brukt opp drivstoffet, er soler som vår skjebnebestemt til å bli kuler på størrelse med jorden av svært kompakt materiale, der hver kubikkcentimeter veier omtrent ett tonn. Mens de fortsetter å lyse hvitglødende med restvarme, kan vi kalle disse objektene hvite dverger .
Siden hvite dverger ikke lenger aktivt presser det levende dagslyset ut av sammensmeltende atomer, avkjøles de. Etter hvert. Om rundt hundre millioner milliarder (mer eller mindre) år vil de endelig være i likevekt med bakgrunnstemperaturen til miljøet og helt mørkt.
Universet vårt er knapt mye eldre enn 13 milliarder år, så det er ingen vits i å lete ennå. Gi det imidlertid tid, og himmelen vår vil en dag være en kirkegård med stjernelik vi kaller svarte dverger.
Sannsynligheten for at de eksisterer : Nær sikkert (bare vær tålmodig).
Thorne–Żytkow objekt
Heldigvis er solens pensjonisttilværelse fortsatt noen få milliarder år frem i tid. Før den slår av motorene og blir en fantastisk boomer, vil vår nærmeste stjerne løsne grepet om atmosfæren og la midjen gå til fete til en rød kjempe .
Det er ikke helt klart om de bakte restene av fremtidens jord vil sitte innenfor grensen til den oppblåste stjernen, eller om det jevne tapet av solens masse vil føre til at dens bane driver tilstrekkelig.
Hvis planeten vår skulle ta en varm dukkert, ville den konstante vask av plasma som slår dens overflate være mer enn nok til å sette bremsene på banen, får det til å spiral innover til sin undergang på kort tid.
Men hva om planeten vår ikke var en klumpete steinkule, men noe med tyngde, som en annen stjerne? Kunne den henge rundt i det minste litt lenger, og sirkle rundt tarmene til sin røde gigantiske følgesvenn som en kosmisk gullfisk inne i sin infernalske fiskeskål?
Det er tanken bak en Thorne–Żytkow objekt . Den er oppkalt etter fysikerne Kip Thorne og Anna Żytkow, som i 1977 knuste summene på sammensmeltingen av en rød superkjempe og en nøytronstjerne under et bestemt sett av omstendigheter.
Ved deres beregninger kunne en nøytronstjerne vingle rundt inne i den røde kjempen så lenge som et par århundrer før den til slutt smeltet sammen med kjernen, enten danne en tyngre nøytronstjerne eller, hvis massen var riktig, kollapse til en svart hull .
Tilbake i 2014 , trodde det astronomiske samfunnet de kunne ha funnet et eksempel på et slikt objekt i stjernen HV 2112. Ikke alle forskere er overbevist om at det er den virkelige avtalen, og lar eksistensen av disse hypotetiske hybridene være ubekreftet.
Sannsynligheten for at de eksisterer : Ganske sannsynlig (tallene går opp - vi trenger bare å finne en).
Boson stjerner
Ifølge Standard modell i fysikk kommer partikler i to varianter.
Team fermion representerer materiens byggesteiner; biter av virkeligheten som ikke lett overlapper hverandre, slik at atomer kan stivne og molekyler vokse.
Så er det teamboson. Dens dyrehage av partikler inkluderer de som styrer oppførselen til krefter som tillater det fermioner å holde sammen eller skyve fra hverandre, noe som gir opphav til alt fra kjernefysisk forfall til lysspekteret til hele kjemifeltet.
I motsetning til fermioner, bosoner har ingen betenkeligheter med å okkupere samme plass. Stable tjue på ett sted, det er alltid plass til tjue til.
Teoretisk sett kan det være et smutthull for bosoner å motstå å være så vennlige. En hypotetisk boson kalt anaxion, for eksempel kan finne seg frastøtende nok til å motstå overlapping selv når de klumper seg sammen under sin egen masse.
Kast nok aksioner sammen på en måte som balanserer posisjonene deres, og du kan ha en sky av bosoner som ikke blokkerer lys eller sender ut sine egne. Lik svarte hull , ville vi bare kunne identifisere disse mørke bosonstjernene etter deresgravitasjonspåvirkningpå sine omgivelser.
Hvis de fantes, kunne de hjelpeforklare mørk materie, men det er et stort 'hvis'.
Sannsynligheten for at de eksisterer : Lav (vi har fortsattingen overbevisende bevisaksioner er en ting).
Darkino fuzzballer
Så her er vi, ved starten av et nytt tiår av det 21. århundre, og det føles som om vi knapt er nærmere å vite hva i all verden dette rare fenomenet kalte mørk materie virkelig er.
Er det en saktegående partikkel? Samhandler den med seg selv på noen måte? Er det konsentrert som et svart hull, eller fungerer det som en skyggefull tåke?
Hvis vi gjør noen ganske sjenerøse antagelser om hva det kan være - for eksempel en selvgraviterende partikkel med en liten masse som ville få et sølle elektron til å se ut som Incredible Hulk - kan vi forestille oss at nok av ting bare kan synke mot en galaktisk kjerne og danner en gigantisk ball.
Takket være den lille massen deres, ville denne ballen være omgitt av en uklar glorie av mørk materiepartikler som tar seg god tid når de synker ned. Den ville slutte å kollapse i et svart hull mens den fortsatt veide så mye som noen få millioner soler.
Det er mange 'hvis'. Fortsatt,det kan forklarehvorfor objekter som går i bane nær det kaotiske sentrum av Melkeveien ikke beveger seg helt som vi kunne forestille oss hvis de sirklet rundt en mer kompakt masse.
Tyngdekraften fra en fuzzball av disse såkalte darkino-fermionene kunne trekke akkurat nok på de kretsende massene til å redegjøre for banene deres.
Sannsynligheten for at de eksisterer : Ganske lav (vi må finne ut hva mørk materie er først).
Antistjerner
Å skape et univers som vårt innebærer en imponerende to-for-prisen-av-en-avtale – for hver materiepartikkel som spretter ut av det sydende havet av kvanteskum, en motsatt ladet partikkel av antimaterie vises også.
Du må imidlertid være rask. Hvis de to motsatte partiklene møtes igjen, vil de blunke ut, og etterlate ingenting annet enn et stråletrekk.
Gitt alt det som omgir oss, fant det tydeligvis ikke sted en hel masse avbrytelser for 13,8 milliarder år siden. Enten dukket det aldri opp en haug med antimaterie av en eller annen grunn, eller hvis den gjorde det, ble den visket bort, låst opp eller utslettet før den kunne oppheve et univers av ting.
Det er et av de mysteriene fysikere erhardt på jobb prøver å løse.
Det morsomme er at hvis en stjerne laget av denne forsvunne antistoffet tilfeldigvis hang der oppe på nattehimmelen, ville den se ut akkurat som en hvilken som helst annen brennende gassball. Det eneste hintet til dens natur ville være signaturglimt av gammastråling ettersom atomene av antihydrogen ble tilintetgjort av sporadiske biter av materie som tilfeldigvis smeller inn i den fra tid til annen.
Tidligere i årastronomer publiserte resultatene av en undersøkelse som lette etter slike kontrollamper. Etter å ha fjernet alt som ikke hadde en enkel forklaring, satt de igjen med 14 kandidater av antistjerner.
Det betyr ikke at det er minst et dusin stjerner laget av antimaterie i Melkeveien - disse kandidatene kan fortsatt ende opp med å bli kjente gammastråleutsendere som pulsarer eller sorte hull. Men hvis antistjerner eksisterer, ville dette unike gamma-stråleglimtet vært akkurat deres type sang.
Sannsynligheten for at de eksisterer : Ekstremt lav (kan være bra Star Trek episode, skjønt).