Piccoli buchi neri: divoratori di stelle di neutroni e fonte di materia oscura

Piccoli buchi neri primordiali quasi impercettibili ospiti delle stelle di neutrini potrebbero essere una delle misteriose fonti di massa che contribuisce alla materia oscura.

Gli scienziati negli ultimi anni stanno avanzando l’ipotesi che questi piccoli buchi neri si trovino all’interno dei nuclei delle stelle di neutroni nutrendosene. Questi ipotetici sistemi devono ancora essere verificati, ma i ricercatori hanno calcolato quanto tempo ci vorrebbe per divorare il suo ospite. Un’analisi importante per capire anche come i buchi neri possono contribuire alla materia oscura.

Questo studio diventa importante anche per poter analizzare l’attuale popolazione di stelle di neutroni e definire la natura dei buchi neri considerati come fonte di materia oscura.

 

Non sappiamo cosa sia la materia oscura, ma resta un punto fondamentale per la comprensione dell’Universo.

 

Le osservazioni dicono che la materia che possiamo rilevare direttamente non è abbastanza per spiegare tutta la gravità che si rileva: circa il 75-80 percento di tutta la materia è oscura.

 

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I buchi neri primordiali che si sono formati subito dopo il Big Bang sono visibili se sono sopra una certa massa, altrimenti al di sotto sarebbero evaporati molto tempo fa tramite l’emissione di radiazioni di Hawking, ma per gli scienziati restano dei buoni candidati per spiegare la materia oscura.

Sono due gli scenari che svelerebbero la presenza di questi impercettibili buchi neri: da una parte si ipotizza che i buchi neri primordiali sono stati catturati dalle stelle di neutroni e sono affondati fino al nucleo, oppure che le particelle di materia oscura catturate all’interno di una stella di neutroni in condizioni favorevoli potrebbero unirsi e collassare in un buco nero.

 

Questi buchi neri piccoli con il passare del tempo avrebbero aumentato la loro massa perché dall’interno avrebbero iniziato a divorare il loro ospite.

 

La ricerca ha calcolato il tasso di accrescimento, la velocità con cui il buco nero divorerebbe la stella di neutroni, suggerendo che i buchi neri primordiali dall’inizio dell’Universo avrebbero completamente divorato le loro stelle di neutroni.

 

Come applicazione importante, i nostri risultati confermano argomenti che utilizzano l’attuale esistenza di popolazioni di stelle di neutroni per limitare il contributo dei buchi neri primordiali al contenuto di materia oscura dell’Universo, o quello delle particelle di materia oscura che possono formare buchi neri nel centro delle stelle di neutroni dopo che sono state catturate

hanno affermato gli autori nel loro articolo.

Se ci sono particelle di materia oscura che fluttuano nello spazio e vengono ingerite in stelle di neutroni che potrebbero collassare e diventare buchi neri.

Il documento in fase di pre-stampa è pubblicato su arXiv e deve essere ancora sottoposto a revisione paritaria.

 

 

• Really Small Black Holes Could Be Out There, Devouring Neutron Stars From Within (sciencealert.com)
• Accretion onto a small black hole at the center of a neutron star (arxiv.org)
• Imamgine 95C