¿Qué pasa con las estrellas de neutrones con temperatura CMB como materia oscura?

La temperatura interna de una estrella de neutrones recién formada es de alrededor$10^{11}-10^{12}$grados Kelvin. Emite muchos neutrinos y se enfría a$10^{6}$Kelvin en unos años. Esa es una temperatura lo suficientemente alta detrás del hecho de que las estrellas de neutrones emiten rayos X térmicos. La temperatura puede bajar un poco pero llegar a$2.7$Kelvin es, bueno, poco realista.

Pero, en términos más generales, es una buena idea que la materia oscura pretenda ser radiación cósmica de microondas. También podría reemplazar las estrellas de neutrones por pequeños agujeros negros que emiten a la temperatura del CMB. La temperatura tendría que ajustarse a la temperatura correcta (de lo contrario, la veríamos como una anisotropía adicional en las imágenes WMAP), y es poco probable que la mantenga a medida que el Universo se expande y la temperatura del CMB se enfría. ;-) Si esto fuera cierto, el Universo tendría que afinarse para confundir a los observadores que viven 13.730.002.011 años después del Big Bang. :-)

Oh, no, en realidad estoy equivocado. No está excesivamente ajustado porque los objetos cercanos a la temperatura CMB ya no se enfrían. Pero todavía es difícil que la materia en cualquier estado razonable se enfríe tanto.

Por cierto, incluso si no considera las estrellas de neutrones sino objetos grandes más generales como una explicación de la materia oscura (se los conoce como MACHO, RAMBO, etc.), parecen ser desfavorecidos como solución a la materia oscura. Parece que la mayor parte de la materia oscura tiene que ser materia oscura fría, y podría decirse que las WIMP (partículas masivas de interacción débil) representan la mayoría de la masa de la materia oscura.

Hubo búsquedas exhaustivas a principios y mediados de la década de 1990 de eventos de microlentes astronómicos, y concluyeron que la Vía Láctea es anómala o simplemente no hay suficientes MACHO para ser una gran parte de la masa perdida.

¿MACHO? Ese es el Objeto Halo Compacto Masivo. Cualquier cosa pequeña, pesada, fría y ligada gravitacionalmente a una galaxia. Las frías estrellas de neutrones contarían.

¿Micro-lente? Si un MACHO pasa con mucha precisión entre un telescopio y una estrella distante, hay un cambio detectable en la intensidad de la luz de la estrella debido a la lente gravitacional , y ese cambio sigue una curva predecible dependiendo de la masa intermedia y el parámetro de impacto.

Por lo tanto, con un telescopio computarizado sensible (necesita poder obtener imágenes de hasta 20 magnitudes o más para obtener muchos datos), observa una galaxia cercana (por ejemplo, las nubes de Magallanes) todas las noches y cuenta. Con suficientes datos, puedes hacer una estimación bastante buena de la masa total de estas cosas en la galaxia.

Aparte: cuando era estudiante universitario, trabajé en un pequeño telescopio CCD refrigerado para un profesor de física. Y trataríamos de obtener imágenes de los eventos de microlentes informados por los telegramas de la IAU. Estábamos luchando con el software de seguimiento, por lo que fue difícil obtener imágenes por debajo de la magnitud 17, pero tuvimos una buena carrera en la que obtuvimos una curva de luz que coincidía bastante bien con los grandes.