Жизнь звезд идет по проторенным путям: они перерабатывают водород, а затем гелий, пока не исчерпают ядерное топливо и не разрушатся, больше не в силах противостоять силе гравитации. Но некоторые звезды в самой внутренней области нашего Млечного Пути, очень близко к галактическому центру, могут идти своим собственным путем, демонстрируя странные свойства, которые не соответствуют привычной картине звездной эволюции, пишет ScienceAlert.
Новое исследование, вышедшее в препринте, предполагает, что эти аномалии могут быть вызваны в основном темной материей, а не ядерным синтезом. Используя компьютерную модель, ученые из Швеции и США смоделировали популяцию звезд, вращающихся вокруг галактического центра Млечного Пути, сравнив, как они развивались бы с инъекцией темной материи и без нее.
Модель предсказывает существование нового класса тяжелых звезд, которые поддерживаются «включенными» не только за счет слияний атомных ядер, но и за счет аннигиляции «фактически бесконечного» запаса частиц темной материи, сталкивающихся с антиматерией. Эта экзотическая реакция, высвобождая горячую массу фотонов и электронов, может создать достаточное давление, чтобы остановить коллапс звезды, потенциально в 100 раз превышая ее время жизни.
«В самой внутренней части галактики плотность темной материи достаточно высока для того, чтобы ее аннигиляция существенно заменила ядерный синтез в качестве источника звездной энергии, позволяя звездам оставаться вечно молодыми, несмотря на преклонный возраст», — говорит Изабель Джон, аспирантка астрофизики, Стокгольмский университет.
В центре Млечного Пути звезды весьма молоды. Эта молодость указывает на то, что они сформировались здесь, а не прилетели откуда-то еще. Тем не менее, модели звездообразования предполагают, что звезды не могут образовываться в пределах трети светового года от сверхмассивной черной дыры. Эту загадку может решить темная материя.
Звезды главной последовательности — самый распространенный тип звезд во Вселенной. Моделирование в новом исследовании показывает, что к ним, возможно, следует добавить новую ветвь: звезды с большей массой (в пять и более раз массивнее нашего Солнца), которые аккрецируют темную материю и горят при более низких температурах, обладая той же яркостью, что и звезды главной последовательности, но из-за огромной яркости галактического центра их будет трудно наблюдать.
Экзотические черные дыры могут быть побочным продуктом темной материи
Темная материя взаимодействует сама с собой — вывод ученых дает путь к новой физике
Астрофизики: в космосе могут существовать невидимые аксионные звезды из темной материи