Ученые предполагают, что в центре галактик, таких как наша, могут находиться гигантские "темные звезды" – скопления невидимого вещества, известного как темная материя.
То, что большая часть массы галактики невидима, известно давно. Темная материя – одна из самых глубоких нерешенных проблем во всей физике. По одной из самых популярных гипотез, темная материя состоит из тяжелых частиц, которые почти не взаимодействуют с окружающим веществом. Однако эта теория плохо объясняет низкую плотность вещества в ядрах галактик. По моделям, темная материя должна скапливаться с гораздо большей плотностью.
Исследователи выдвинули альтернативное объяснение: частицы темной материи могут быть невероятно легкими – в миллиарды раз легче нейтрино. А нейтрино – легчайшая элементарная частица, которая очень слабо взаимодействует со всем. Кстати, как объясняют специалисты, именно поэтому ее так трудно поймать.
Такая гипотетическая "пушистая" темная материя обладает квантовыми свойствами, которые проявляются в гигантских масштабах, что позволяет ей стабилизироваться в форме огромных невидимых скоплений, названных темными звездами, сообщает New-Science.ru.
Эти звезды, простирающиеся на тысячи световых лет, имеют сравнительно низкую массу, что позволяет им формировать ядра галактик, не создавая при этом экстремально плотных областей.
В исследовании, опубликованном 17 декабря прошлого года на сервере препринтов arXiv, международная команда астрофизиков смоделировала взаимодействие двух компонентов: "пушистой" темной материи и идеального газа, представляющего обычное вещество. Моделирование показало, что темная материя быстро собирается в крупное скопление в центре, вокруг которого остаются менее плотные облака. Газ, в свою очередь, начинает смешиваться с темной материей, формируя объект, названный учеными фермионно-бозонной звездой. Это образование отличается от привычных звезд. Фермионно-бозонная звезда может быть гигантской, занимая до десяти тысяч световых лет в диаметре, но оставаясь практически невидимой, за исключением слабого свечения газа внутри. Для сравнения – ширина всего Млечного Пути составляет 100 тысяч световых лет.
Ученые убеждены: новое исследование открывает захватывающие перспективы в понимании того, что удерживает галактики вместе.
