Sluneční erupce, 6. března 2012. Kredit: NASA Goddard Space Flight Center, Wikimedia Commons.

Pátrání po temné hmotě pokračuje. Tentokrát je vědci hledají na hvězdách a ve hvězdných erupcích. Pokud platí, že temná hmota může vytvářet větší struktury, tak by mohly vesmírem létat tělesa velikosti planetek, tvořená temnou hmotou. Samotné je sice v podstatě nemáme šanci detekovat, ale když by se temná planetka srazila s hvězdou, třeba se Sluncem, tak by to hned bylo mnohem nadějnější.

Podle toho, co víme o vesmíru a fyzice, by takové temné planetky mohly svištět vesmírem docela rychle. Se svými kolegy na to sází Anirban Das z laboratoří SLAC National Accelerator Laboratory v kalifornském Menlo Parku. Podle nich by temná planetka mohla letět vnitřkem hvězdy rychlostí přesahující rychlost zvuku, přičemž by vytvořila akustickou rázovou vlnu válcovitého tvaru. Hvězda je v takovém případě řidší než temná planetka a sehrála by roli akustické čočky. V důsledku tohoto by se rázová vlna příliš nerozptylovala po okolí, ale sílila by v místě zásahu temnou planetkou. Když by dorazila zevnitř k povrchu hvězdy, tak by rázová vlna ještě zrychlila, což by zesílilo její projev.

Anirban Das. Kredit: A. Das.

Uvedené procesy by měly být dostatečné k tomu, aby došlo k výtrysku rentgenového a také UV záření, jehož dosvit by zasahoval až do viditelné oblasti záření. Něco takového bychom měli být schopni pozorovat. Badatelé odhadli hustotu temné hmoty ve hvězdokupě 47 Tuc a spočítali, že během týdne pozorování by Hubbleův vesmírný dalekohled mohl nějaký takový záblesk detekovat. Analyzovali dřívější pozorování dotyčné hvězdokupy a nic nenašli. Šance ale prý nebyly velké.

Slibnější prý budou pozorování budoucích vesmírných UV teleskopů. V tomto případě vědci navrhují soustředit se na blízké oranžové trpaslíky spektrální třídy K. Pokud temné planetky existují a chovají se tak, jak Das a spol. předpokládají, měly by jejich záblesky UV teleskopy zachytit.

Terčem temných planetek by mohlo být i naše Slunce. Jestli opravdu létají vesmírem, tak by se do Slunce měla strefit zhruba jedna malá temná planetka ročně. Dokonce lze říct, že důkazy, tedy solární erupce, už můžeme mít mnohokrát zaznamenané v pozorováních naší životodárné hvězdy.

Logo. Kredit: SLAC.

Má to ale samozřejmě háček. Pomineme-li předpoklad, že by v takovém případě měla temná hmota interagovat s běžnou hmotou nejen prostřednictvím gravitace, projevy zásahu temnou planetkou by se v případě jejich existence velmi podobaly standardním solárním erupcím, které typicky souvisejí se slunečními skvrnami. To je pochopitelně k vzteku. Rozdíl mezi erupcemi temných planetek a běžnými solárními erupce by byl patrný prakticky jen v tom, jak spektrum záření erupce „chladne“ z rentgenové oblasti do ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti.

To by znamenalo, že běžné pozorování Slunce, případně dalších hvězd, nestačí. Bylo by nutné ihned po detekci erupce na oblast jejího výskytu zacílit celou řadu výkonných zařízení a zkoumat záření záblesku po delší dobu, ve velkém rozsahu spektra elektromagnetického záření. Jen tak bychom snad rozlišili erupci po zásahu temnou planetkou od normální solární erupce. Zní to zajímavě, i když šance na úspěch nejsou nikterak velké. Schválně, jestli najdeme temnou hmotu v erupcích na Slunci.

Literatura

ARS Technica 17. 1. 2022.

Physical Review Letters 128: 021101.