Bosonová hvězda

Bosonová hvězda je hypotetický astronomický objekt tvořený částicemi nazývanými bosony (běžné hvězdy jsou zformovány z fermionů). Aby mohl takový typ hvězdy existovat, musí existovat stabilní typ bosonu s malým obsahem hmoty. Od roku 2002 neexistuje žádný významný důkaz, který by podporoval existenci takových hvězd, avšak teoreticky by je bylo možné nalézt pomocí pozorování gravitačních vln vyzařovaných dvojicí navzájem se obíhajících bosonových hvězd.

Bosonové hvězdy by mohly vznikat při gravitačním kolapsu v prvotních fázích Velkého třesku. Při nejmenším v teorii obří bosonová hvězda může existovat v jádru galaxie a tím by bylo možno vysvětlit mnohé vlastnosti aktivních galaktických jader.Tyto hvězdy byly též navrženy jako kandidáti na objekty temné hmoty. 

Bosonové hvězdy

Bosonová hvězda je hypotetický astronomický objekt vytvořený z částic zvaných bosony (konvenční hvězdy jsou tvořeny převážně protony, což jsou fermiony , ale také se skládají z jader helia-4, která obsahují bosony ). Aby tento typ hvězdy existoval, musí existovat stabilní typ bosonu se sebeodpudivou interakcí; jedna z možných kandidátních částic  je stále hypotetická "axion" (která je také kandidátem pro dosud nezjištěné částice "nebaryonové temné hmoty" , které podle všeho tvoří zhruba 25 % hmotnosti vesmíru ). Předpokládá se  , že na rozdíl od normálních hvězd (které emitují záření v důsledku gravitačního tlaku a jaderné fúze) by bosonové hvězdy byly průhledné a neviditelné. Obrovská gravitace kompaktní bosonové hvězdy by ohýbala světlo kolem objektu a vytvořila by prázdnou oblast připomínající stín horizontu událostí černé díry . Stejně jako černá díra by bosonová hvězda absorbovala běžnou hmotu ze svého okolí, ale kvůli průhlednosti by byla hmota (která by se pravděpodobně zahřívala a vyzařovala záření) viditelná v jejím středu. Simulace naznačují, že rotující bosonové hvězdy by měly tvar torusu nebo "koblihového tvaru", protože odstředivé síly by daly bosonické hmotě, že se tvoří.

Od roku 2018 neexistuje žádný významný důkaz, že takové hvězdy existují. Může se však stát, že je bude možné detekovat pomocí gravitačního záření emitovaného dvojicí bosonových hvězd na společné oběžné dráze a GW190521 , která je považována za nejúčinnější sloučení černé díry , může být čelní srážkou. dvou bosonových hvězd.

Bosonové hvězdy mohly vzniknout gravitačním kolapsem během prvotních fází Velkého třesku.Přinejmenším teoreticky by supermasivní bosonová hvězda mohla existovat v jádru galaxie, což může vysvětlit mnohé z pozorovaných vlastností aktivních galaktických jader.

Bosonové hvězdy byly také navrženy jako kandidátské objekty temné hmoty  a byla vyslovena hypotéza, že halo temné hmoty obklopující většinu galaxií lze považovat za obrovské "bosonové hvězdy".

Kompaktní bosonové hvězdy a bosonové obaly jsou často studovány zahrnujícími pole, jako jsou masivní (nebo nehmotná) komplexní skalární pole , pole měřidla U(1) a gravitace s kuželovým potenciálem . Přítomnost pozitivní nebo negativní kosmologické konstanty v teorii usnadňuje studium těchto objektů v de Sitterových a anti-de Sitterových prostorech.

Bosonové hvězdy složené z elementárních částic se spinem-1 byly označeny jako hvězdy Proca.

Braaten, Mohapatra a Zhang (2016) přišli s teorií, že může existovat nový typ husté axionové hvězdy, ve které je gravitace vyvážena středním tlakem pole Bose-Einsteinova kondenzátu axionu.  Možnost existence hustých axionových hvězd byla zpochybněna jinou prací, která toto tvrzení nepodporuje.