Ученые обнаружили вероятное место накопления темной материи – и ничего хорошего это не сулит

Таинственная темная материя, косвенных доказательств существования которой у ученых есть множество, но прямых – буквально нуль, вероятно, может накапливаться в ядрах мертвых звезд. Изучая ее невидимое влияние, ученые предполагают, что смогут узнать больше о том, что такое темная материя и как она работает.

Об этом говорится в статье, опубликованной на сайте препринтов arXiv. Теория, обнародованная в материале, должна получить оценку от научного сообщества.

Считается, что темная материя населяет всю вселенную, но совершенно невидима для наблюдений. Есть множество доказательств в пользу ее существования. В частности, ее влияние на видимые вещи вокруг.

Например, исследователи могут видеть, что звезды вращаются внутри галактик быстрее, чем они должны были, исходя только из видимой материи. Галактики также двигаются внутри скоплений гораздо быстрее, чем должны.

Кроме того, свет ранней Вселенной имеет уникальный отпечаток, который невозможно создать из обычной материи, заполняющей космос.

Все это свидетельствует о том, что подавляющее большинство материи во Вселенной имеет неизвестную, невидимую форму, не взаимодействующую со светом.

Авторы статьи – астрофизик Королевского университета Джозеф Браманте и физик-теоретик Индийского института науки Нирмаль Радж – считают, что физики смогут больше узнать о темной материи, наблюдая за тем, как она ведет себя в условиях интенсивной гравитации.

Наибольшую гравитацию имеют черные дыры, так что, очевидно, они накапливают немало темной материи, но поскольку они не выпускают назад даже свет, изучать что-то благодаря им – напрасное дело.

Другой мощный источник гравитации – нейтронные звезды, являющиеся выгоревшими ядрами погибших массивных звезд. Поскольку темная материя имеет массу, то имеет и собственную гравитацию – но на нее также может влиять гравитация другой материи, так что если темная материя проходит близко к нейтронной звезде, она должна засасываться в ядро так же, как и обычная материя.

Браманте и Радж утверждают, что существует несколько способов, которыми темная материя, попадающая в нейтронную звезду, может проявить себя.

Невидимая масса темной материи может изменить скорость вращения нейтронной звезды, равно как это происходит с галактиками.

Ученые считают, что если астрономы смогут измерять нейтронные звезды достаточно точно, то смогут обнаружить вращающуюся быстрее звезду или изменяющую скорость чаще, чем это должно быть. Именно это будет подсказкой о том, что глубоко внутри умершей звезды накопилась темная материя.

Они также предполагают, что такое накопление темной энергии не сулит ничего хорошего нейтронной звезде. Частицы темной материи могут сталкиваться друг с другом, высвобождая энергию, а это значит, что, по мнению Браманте и Раджа, такая энергия может запустить термоядерную реакцию, которая в конце концов подорвет нейтронную звезду.

Как именно работает такое накопление и какими будут последствия, ученые до сих пор не знают, но надеются, что наблюдение за происходящим с нейтронными звездами может пролить свет на этот вопрос, а также подсказать связь темной материи с остальной Вселенной.

Ранее OBOZREVATEL также рассказывал о том, что астрономов озадачил сверхмощный двойной взрыв в ранней Вселенной, продолжавшийся 17 минут.

Подписывайтесь на каналы OBOZREVATEL в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.