Nova studija predlaže da tamna materija ne mora biti sačinjena od sitnih čestica, već od velikih egzotičnih objekata poput bosonskih zvezda i Q‑kugli. Ti objekti ne emituju svetlost, ali njihov gravitacioni uticaj može izazvati mikrolensing — kratke, nagle promene položaja udaljenih zvezda. Istraživači predlažu pretragu podataka misije Gaia kako bi se identifikovali takvi događaji; u slučaju odsustva signala, analiza će postaviti stroga ograničenja za ove teorije.
Tamna materija može biti ogromni egzotični objekti — kako ih otkriti pomoću teleskopa Gaia
There are many particle candidates for what makes up dark matter. . | Credit: Naeblys/Getty Images
Egzotični, tamni astrofizički objekti mogli bi da se kriju u međuzvezdanom prostoru — a nova studija predlaže jednostavan, ali zahtevni način da ih potražimo: dugo i precizno posmatranje zvezda.
Šta ne znamo o tamnoj materiji
Ne znamo tačno šta je tamna materija, iako postoje snažni indirektni dokazi za njeno postojanje — od načina na koji galaksije rotiraju do formiranja velikih kosmičkih struktura. Dugo se pretpostavljalo da je u pitanju neka egzotična čestica van Standardnog modela, koja gotovo ne interaguje sa elektromagnetnim zračenjem, već pre svega deluje gravitaciono. Dosadašnje potrage za takvim česticama nisu dale otkriće, pa se razmatraju alternativne mogućnosti.
Veliki egzotični objekti kao tamna materija
Umesto bezbroj sitnih čestica, tamna materija bi mogla da bude sastavljena od relativno retkih, ali velikih i stabilnih objekata — nazvanih egzotični astrofizički tamni objekti (EADO). Nova studija, objavljena u novembru 2025. na preprint serveru arXiv, ispituje dva takva kandidata.
Bosonske zvezde
Bosonske zvezde su strukture koje bi nastale od izuzetno laganih bozona (čestica koje prate kvantnu statistiku bozona). Ako su čestice dovoljno lake — mnogo lakše od neutrina — njihova kvantna talasna priroda može se manifestovati na velikim, galaktičkim skalama. Talasi ovih polja mogu se samoorganizovati pod sopstvenom gravitacijom i formirati relativno kompaktne, stabilne objekte koji ne emituju svetlost.
Q‑kugle
Q‑kugle proizlaze iz teorija koje uključuju kvantna polja sa određenim svojstvima vezanim za konzervisanu kvantnu brojčinu (oznaka Q). Umesto pojedinačnih čestica, radi se o „kvrgama” polja — velikim, stabilnim grudvama koje mogu da putuju kroz kosmos i koje ne emituju elektromagnetno zračenje.
Kako ih otkriti: Mikrolensing
I bosonske zvezde i Q‑kugle su teško detektabilne jer ne svetle, ali imaju masu i stoga zakrivljuju prostor‑vreme. Kada takav objekat prolazi između nas i udaljene zvezde, njegova gravitacija može privremeno promeniti položaj i sjaj posmatrane zvezde — efekat poznat kao mikrolensing. Sa naše tačke gledišta zvezda bi se na kratko pomerila ili pojačala, a zatim se vratila u prvobitno stanje.
Uloga misije Gaia
Evropska svemirska agencija (ESA) misija Gaia precizno meri položaje i promene položaja milijardi zvezda tokom više godina, što je idealno za traženje ovakvih retkih, naglih skokova. Autori studije predlažu analizu podataka iz Gaia kako bi se identifikovali jedinstveni „potpis” EADO objekata — kratkotrajni, nagli pomaci položaja zvezda.
U zavisnosti od stvarne prostorne gustine ovih objekata, Gaia bi mogla da je registrovala i do nekoliko hiljada EADO, ili, ukoliko takvi objekti nisu prisutni u velikom broju, analiza će postaviti stroga ograničenja na njihov doprinos ukupnoj masi tamne materije.
Zašto je ovo važno
Ovakva potraga je visoko vredna: ili ćemo otkriti novu klasu tamne materije u obliku makroskopskih egzotičnih objekata, ili ćemo značajno suziti prostor mogućih teorija o tome šta tamna materija može biti. U oba slučaja, precizna, duga posmatranja kao što su ona iz Gaia misije donose ključne informacije.
Bez obzira na ishod, pažljivo posmatranje tame će nas naučiti mnogo više o strukturi i sastavu svemira.
Pomozite nam da budemo bolji.
