Když bílý trpaslík krouží v těsné blízkosti vhodného hvězdného partnera, což bývá červený obr, tak mu bezostyšně krade hmotu. Když hmotnost zlodějského trpaslíka dosáhne Chandrasekharovy meze, obvykle asi 1,44 Slunce, někdy snad až 2,58 Slunce, tak se trpaslík zahřeje a začne „vřít“. Po jisté době se zažehne deflagračním, tedy podzvukově se šířícím plamenem, který v určitém okamžiku přejde do nadzvukové detonace. Tím se odpálí supernova typu Ia. Astronomové je mají rádi, protože fungují jako standardní svíčky při pozorování vzdáleného vesmíru.
Jak ale nedávno prozradila astrofyzička Ashley Pagnotta z College of Charleston New Scientistu, jedním z temných tajemství soudobé astrofyziky je, že ani ty nejpokročilejší počítačové modely nedokáží přivést bílé trpaslíky k detonaci supernovy. Vědci na tom nejsou o nic lépe. Tyhle supernovy pozorujeme už dlouho a pečlivě. Standardní svíčky jsou pro astronomy důležité, tak jim věnují velkou pozornost. Ale přesto nikdo netuší, jak se vlastně zažehne detonace supernovy typu Ia. Co by tedy mohlo být tím detonátorem?
Javier Acevedo z kanadské Queen’s University a Joseph Bramante z kanadského institutu Perimeter Institute for Theoretical Physics se pořádně odvázali a navrhují, že detonátorem supernov bílých trpaslíků je maličká černá díra z temné hmoty, která vyroste v jádru dotyčného bílého trpaslíka.
Zní to dost cool. Jak říká Bramante, mohla by to být černá díra tak velikosti protonu, která bude ale extrémně hmotná. Nicméně, problém je samozřejmě v tom, že stále nemáme ani páru, co je temná hmota zač. V takovém případě sice můžeme temnou hmotu tahat do všech možných hypotéz, jako všehoschopnou substanci, ale ve skutečnosti si tím moc nepomůžeme. Také není jasné, jestli nám temná hmota coby detonátor supernov bílých trpaslíků zrovna pomůže objasnit záhadu samotné temné hmoty. Zřejmě nijak zvlášť.
Acevedo s Bramantem ve své hypotéze počítají s asymetrickou temnou hmotou, tj. s takovou, která odpovídá asymetrii baryonové hmoty ve vesmíru, kde zjevně převládá hmota nad antihmotou. Dospěli k závěru, že pokud by byla v jádru bílého trpaslíka temná hmota o hmotnosti převyšující 1011 GeV, což pro představu odpovídá asi 100 miliardám protonů, tak by mohlo dojít k detonaci supernovy Ia pozoruhodným mechanismem. Tato temná hmota by se hroutila společně s bílým trpaslíkem a vznikla by v ní maličká černá díra. Její vypařování Hawkingovým zářením by zažehlo supernovu. Pak už jen zbývá posadit se a pozorovat obdivuhodný vesmírný ohňostroj.
Video: Joseph Bramante: Dark Kinetic Heating of Neutron Stars
Literatura
New Scientist 6. 12. 2019, Physical Review D 100: 043