В центре Млечного Пути что-то огромное и невидимое удерживает звезды своей мощной гравитацией. В течение десятилетий астрономы полагали, что это сверхмассивная черная дыра. Однако новое исследование предлагает более нестандартное объяснение: плотное скопление экзотической темной материи, которое способно объединить хаос в центре галактики и спокойствие на ее окраинах в рамках единой теории.
Некоторые ученые сомневаются в природе центрального объекта нашей галактики. В своей новой работе исследователи утверждают, что орбиты близлежащих звезд могут формироваться под влиянием сверхплотной концентрации темной материи, создающей гравитационный след, почти идентичный черной дыре. Темная материя невидима, но считается, что именно ее гравитация влияет на образование и движение галактик.
Результаты, опубликованные в журнале Королевского астрономического общества (MNRAS), бросают вызов общепринятому мнению, что Стрелец А* (Sgr A*) является доминирующей сверхмассивной черной дырой. Международная группа ученых предлагает альтернативное объяснение, основанное на особом виде темной материи, состоящем из фермионов — легких субатомных частиц. Согласно их модели, эта материя образует чрезвычайно плотное центральное ядро, окруженное широким и размытым гало.
Компактное внутреннее ядро было бы достаточно массивным, чтобы имитировать интенсивное притяжение, обычно приписываемое черной дыре. Это объясняет не только траектории быстрых S-звезд, но и движение пылевых объектов, известных как G-источники. Ключевым элементом исследования стали данные миссии Gaia Европейского космического агентства, которые показали, как движутся звезды и газ на больших расстояниях от центра, подтверждая модель внешнего гало.
Соавтор исследования доктор Карлос Аргуэльес отметил: «Мы не просто заменяем черную дыру темным объектом; мы предполагаем, что сверхмассивный центральный объект и гало темной материи галактики являются двумя проявлениями одной и той же непрерывной субстанции». Важно, что эта модель также согласуется с изображением «тени черной дыры», полученным телескопом Event Horizon. Плотное ядро темной материи может так сильно искривлять свет, что создает центральную темноту, окруженную ярким кольцом, очень похожим на тень черной дыры.
Исследователи статистически сравнили свою модель с традиционной теорией черной дыры. Хотя текущие данные пока не позволяют однозначно выбрать один из сценариев, модель темной материи предлагает единую структуру для объяснения как центра, так и всей галактики в целом. Будущие наблюдения с помощью более точных инструментов, таких как интерферометр GRAVITY в Чили, помогут окончательно проверить эти смелые предсказания и, возможно, изменят наше понимание космического гиганта в сердце Млечного Пути.