Астрономы предложили альтернативу устоявшемуся представлению о том, что в центре Млечного Пути находится сверхмассивная чёрная дыра. Согласно исследованию, основанному на Марковских цепях Монте-Карло (MCMC), наблюдаемые эффекты может объяснить ультракомпактное ядро из тёмной материи.
Речь идёт об объекте Стрелец A* (Sgr A*), который традиционно интерпретируется как чёрная дыра массой около четырёх миллионов Солнц. Это объяснялось тем, что близлежащие звёзды движутся вокруг него с экстремальными скоростями — до нескольких тысяч километров в секунду — на расстояниях порядка световых часов.
Международная команда учёных предложила иную интерпретацию: в центре галактики может находиться плотное ядро из фермионной тёмной материи — лёгких субатомных частиц. Согласно модели, это ядро окружено более разреженным гало, вместе они образуют единую структуру, которая определяет гравитацию как в центре, так и на окраинах галактики.
Такая конфигурация способна воспроизводить не только орбиты S-звёзд, но и движение других объектов вблизи центра, включая пылевые структуры, а также объяснять поведение вещества на больших расстояниях. В частности, модель согласуется с данными миссии GAIA DR3, которые показывают замедление вращения галактики на её окраинах.
«Это первый случай, когда модель на базе тёмной материи успешно объединяет такие разные масштабы — от центральных звёзд до всей галактики», — отметил соавтор работы Карлос Аргуэльес (Carlos Arguelles).
Примечательно, что модель также способна объяснить «тень» в центре галактики — тёмную область, окружённую светящимся кольцом, зафиксированную телескопом Event Horizon Telescope в 2022 году. Согласно расчётам, плотное ядро тёмной материи может искривлять свет настолько сильно, что формирует похожую структуру без необходимости наличия горизонта событий.
При этом авторы подчёркивают, что существующие алгоритмы и данные не позволяют однозначно отличить эту модель от классической чёрной дыры. Для проверки гипотезы потребуются более точные измерения, например с помощью инструмента GRAVITY interferometer, а также поиск характерных признаков чёрных дыр — таких как фотонные кольца, которые могут отсутствовать в сценарии с тёмной материей.
Если новая модель подтвердится, то это может изменить представления о формировании галактик. В таком случае Млечный Путь окажется не системой, сформированной вокруг центральной сингулярности, а структурой, пронизанной единым «каркасом» из тёмной материи — от центра до самых отдалённых областей.