У центрі Чумацького Шляху може знаходитися темна зірка © NASA Ядра галактик можуть виявитися не тим, чим вважалися.
Вчені заявили, що ядра галактик можуть виявитися не тим, чим вважалися до цього. За словами дослідників, у них можуть розташовуватися гігантські «темні зірки» — скупчення невидимої матерії, повідомляє Live Science.
Хоча в астрономів є докази того, що більшість маси будь-якої галактики невидима, точних даних про те, чим є «темна матерія», у них немає. На даний момент найбільш популярною є гіпотеза про те, що темна матерія складається з якихось важких частинок, які рідко, якщо взагалі коли-небудь, взаємодіють зі світлом чи іншою матерією. Але ця гіпотеза не може пояснити відносно низьку густину ядер галактик, оскільки моделювання темної матерії показують, що вона легко накопичується до надзвичайно високої густини.
Одним із можливих варіантів пояснення, чому це так, є те, що частинки темної матерії дуже легкі. Названі «розмитою» темною матерією, ці гіпотетичні частки настільки легкі, що й квантово-хвильова природа проявляється у більших, макроскопічних — навіть галактичних — масштабах. Це означає, що вони можуть стабілізуватись у гігантські згустки невидимої матерії, утворюючи темні зірки.
І ці темні зірки можуть простягатися на тисячі світлових років у просторі. Але вони будуть дуже легкими. Таким чином, вони потенційно можуть утворювати ядра галактик, забезпечуючи більшу частину маси цих галактик, не створюючи надвисоких густин у галактичних центрах.
Але галактики складаються не лише з темної матерії, вони містять і видиму, розподілену у вигляді дифузних газових хмар та зірок. Ці компоненти можуть безпосередньо спостерігати астрономи. Щоб перевірити цю гіпотезу, необхідно перевірити зв’язок між звичайною та темною матерією у галактиці.
Тепер міжнародна група астрофізиків дослідила, як галактики можуть еволюціонувати у відповідь на розмиту темну матерію. Вони побудували модель, яка містила лише два компоненти: великий відсоток розмитої темної матерії та менший відсоток простого ідеального газу.
Потім вони вирахували, як ці два компоненти розвиватимуться під їх взаємним гравітаційним впливом. Вони виявили, що, незважаючи на спочатку випадкову поведінку, розмита темна матерія швидко зібралася у велику грудку в центрі, з більш розсіяними хмарами темної матерії навколо нього.
За нею пішов і газ, змішавшись із розмитою темною матерією в центрі, створивши те, що дослідники назвали ферміонно-бозонною зіркою, маючи на увазі два види матерії, які змішалися, щоб сформувати центральний об’єкт.
Ця зірка не була схожою на ті, до яких ми звикли. Вона була гігантською, до 10 тисяч світлових років у діаметрі, і майже повністю невидимою, за винятком ледь вловимого сяйва газу, розподіленого по ній. Але, за словами вчених, це ідеальний опис галактичного ядра, яке містить вищі щільності звичайної матерії.
Наступний крок – побудова складніших моделей, які дозволять з’ясувати, як виглядають такі «зірки». Це дозволить астрономам порівняти прогнози з реальними спостереженнями.
Раніше група астрономів під керівництвом Флоріана Пайскера з Кельнського університету в Німеччині виявила подвійну систему із зірок, які обертаються навколо надмасивної чорної діри в центрі Чумацького Шляху. Це перше відкриття, зроблене на даний момент.
