Астрофизики предположили существование нового, ранее неизвестного типа звездоподобных объектов — «темных карликов», которые питаются не светом и теплом, а темной материей. Это может стать ключом к одной из главных загадок современной физики.
Исследование опубликовано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics международной группой ученых из Великобритании и США, включая доктора Джуну Круон из Даремского университета.
Темная материя — это невидимое вещество, которое не испускает и не поглощает свет, но оказывает гравитационное воздействие на звезды и галактики. По оценкам, она составляет около четверти всей массы и энергии во Вселенной. Однако ученые до сих пор не могут точно сказать, из чего она состоит.
Согласно новой теории, темные карлики образуются в плотных скоплениях темной материи — например, в центре нашей галактики. Исследователи предполагают, что такие объекты могут начинаться как коричневые карлики — это «несостоявшиеся» звезды, которым не хватило массы, чтобы начать термоядерные реакции. Обычно такие тела со временем остывают и темнеют.
Но если они находятся в области с высокой плотностью темной материи, они могут захватывать ее частицы. И если темная материя состоит из частиц, называемых WIMP (слабо взаимодействующие массивные частицы), то эти частицы могут сталкиваться и аннигилировать — то есть разрушаться друг о друга. При этом высвобождается энергия, которая поддерживает свечение объекта бесконечно долго, как своего рода внутренний двигатель.
«Открытие темных карликов в галактическом центре даст нам уникальное представление о природе частиц темной материи», — говорит доктор Круон.
Ученые предлагают искать такие объекты с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», особенно в направлении центра Млечного Пути, где темная материя наиболее плотна. Один из признаков, который может выдать темного карлика — наличие лития-7, редкой формы элемента, которая обычно быстро сгорает в звездах. Если объект по характеристикам похож на коричневый карлик, но содержит литий-7 — это может быть ключевой подсказкой.
Команда подчеркивает, что даже обнаружение одного темного карлика станет огромным шагом к пониманию природы темной материи и, возможно, — к пересмотру стандартной модели космоса.
Как взрывы белых карликов меняют наше понимание Вселенной
Астрофизики провели самый точный учет темной энергии и темной материи
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram