Тайна центра Галактики: тёмная материя вместо чёрной дыры?

Согласно новому исследованию, таинственный центральный объект, известный как Стрелец А*, может быть не сверхмассивной черной дырой, а гигантской концентрацией темной материи — невидимой субстанции, создающей идентичную гравитационную силу, но имеющей совершенно иную природу.

Художественное изображение Млечного Пути, где внутренние звезды движутся с релятивистскими скоростями (скорости, составляющие значительную долю скорости света, обычно от 10% и выше) вокруг плотного ядра темной материи, без черной дыры в центре. На больших расстояниях часть гало того же невидимого распределения темной материи продолжает формировать движение звезд на окраинах нашей галактики, создавая характерную кривую вращения. Автор: Валентина Креспи и др.

Открытие, опубликованное в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), предполагает, что эта невидимая материя — составляющая бо́льшую часть массы Вселенной — объяснила бы сразу два явления: бешеный «танец» звезд, находящихся очень близко к галактическому центру, и более медленное, плавное вращение вещества в удаленных областях Млечного Пути.

Модель «фермионов», которая меняет всё

Чтобы понять эту новую теорию, исследователи предполагают, что темная материя состоит из «фермионов» — очень легких субатомных частиц. Эти частицы могли бы объединяться, создавая уникальную структуру: невероятно плотное и компактное центральное ядро, окруженное своего рода гигантским, размытым «облаком», называемым гало, образуя вместе единое целое.

Это центральное ядро было бы настолько массивным, что идеально имитировало бы гравитационное притяжение черной дыры. Благодаря этой силе можно объяснить движение «S-звезд», которые вращаются с умопомрачительными скоростями в тысячи километров в секунду, а также поведение «G-объектов» — странных объектов, окутанных пылевыми облаками, которые обитают в этой критической зоне.

Это изображение показывает движение звезд в сердце нашей галактики. Цветные линии представляют траектории, рассчитанные согласно новой модели темной материи, в то время как черные пунктирные линии показывают традиционную модель черной дыры. Отмеченные точки — реальные измерения, проведенные астрономами, демонстрирующие, что обе модели почти идеально совпадают с наблюдениями. Автор: V. Crespi et al., MNRAS, 2026.

И самое увлекательное, что эта модель работает не только для центра, но и для всей галактики. Проанализировав данные миссии GAIA DR3 Европейского космического агентства, ученые заметили, что звезды и газ на окраинах Млечного Пути движутся медленнее, чем ожидалось — явление, называемое «кеплеровским спадом». Модель темной материи объясняет это замедление гораздо лучше современных теорий, объединяя центр и окраины одной причиной.

«Мы не просто заменяем черную дыру темным объектом; мы предполагаем, что сверхмассивный центр и гало темной материи галактики — это два проявления одной и той же субстанции», — объясняет доктор Карлос Аргуэльес, соавтор исследования и сотрудник Института астрофизики Ла-Платы (IALP), Аргентина.

Обман зрения? «Тень» черной дыры

Одной из главных проблем этой теории является знаменитый снимок «тени» черной дыры, полученный Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT). Однако новое исследование показывает, что плотное ядро темной материи может «обмануть» наши телескопы, поскольку способно искривлять свет с такой силой, что создает изображение, почти идентичное черной дыре: темный центр, окруженный ярким кольцом света.

Сравнение между черной дырой в центре галактики M87, слева, и в Млечном Пути, справа. Автор: Коллаборация EHT.

«Наша модель не только объясняет орбиты звезд и вращение галактики, но и согласуется со знаменитым изображением тени», — заявляет Валентина Креспи, ведущий автор исследования.

Это означает, что то, что мы увидели на фото, на самом деле может быть этой плотной концентрацией невидимых частиц, искривляющих свет вокруг себя.

Это открытие стало результатом совместных усилий элитных институтов, включая Институт астрофизики Ла-Платы (Аргентина), Международный центр релятивистской астрофизики и Национальный институт астрофизики (Италия), Исследовательскую группу по теории относительности и гравитации (Колумбия) и Кёльнский университет (Германия).

Изображение Sgr A*, предоставленное рентгеновской обсерваторией Чандра.

Хотя текущие данные все еще не позволяют полностью исключить черную дыру, у ученых уже есть план по разгадке этой тайны. Следующим шагом будет использование инструментов сверхвысокой точности, таких как интерферометр GRAVITY в Чили, для поиска «фотонных колец». Эти кольца являются уникальной особенностью черных дыр; если их не обнаружат, это подтвердит, что сердце нашей галактики — на самом деле гигант из темной материи, навсегда изменив наше понимание Вселенной.

• Изображения: CC Attribution: CC BY; CC BY-SA.

👿 Не будьте троллем. Если в моих тексте есть ошибки, объясните, в чём они заключаются. Неуважительные комментарии будут удалены, а нарушитель забанен. 👿

• Хотите разгадывать тайны вместе? Заходите в наш Telegram — здесь мы делимся тем, что действительно удивляет, восхищает и заставляет задуматься! Обсуждаем, спорим, ищем ответы. Присоединяйтесь, ваше мнение важно! А если хотите поддержать нас — купите нам кофе ☕. Каждая чашка помогает искать новые загадки. Или просто оставьте комментарий во ВКонтакте — нам действительно важно, что вы думаете!