Вчені виявили ймовірне місце накопичення темної матерії – і нічого доброго це не обіцяє

Таємнича темна матерія, непрямих доказів існування якої у науковців є безліч, але прямих – буквально нуль, ймовірно, може накопичуватися у ядрах мертвих зірок. Вивчаючи її невидимий вплив, вчені припускають, що зможуть дізнатися більше про те, що таке темна матерія і як вона працює.

Про це йдеться у статті, опублікованій на сайті препринтів arXiv. Теорія, оприлюднена у матеріалі, має ще отримати оцінку від наукової спільноти.

Вважається, що темна матерія населяє весь всесвіт, але абсолютно невидима для спостережень. Є безліч доказів на користь її існування. Зокрема, її вплив на видимі речі навколо.

Наприклад, дослідники можуть бачити, що зірки обертаються всередині галактик швидше, ніж вони мали б, виходячи лише з видимої матерії. Галактики також рухаються всередині скупчень набагато швидше, ніж повинні.

Окрім того, світло раннього всесвіту має унікальний відбиток, який неможливо створити зі звичайної матерії, що заповнює космос.

Все це свідчить про те, що переважна більшість матерії у Всесвіті має невідому, невидиму форму, яка не взаємодіє зі світлом.

Автори статті – астрофізик Королівського університету Джозеф Браманте та фізик-теоретик Індійського інституту науки Нірмаль Радж – вважають, що фізики зможуть більше дізнатися про темну матерію, спостерігаючи за тим, як вона поводиться в умовах інтенсивної гравітації.

Найбільшу гравітацію мають чорні діри, тож, очевидно, що вони накопичують чимало темної матерії, але оскільки вони не випускають назад навіть світло, вивчати щось завдяки ним – марна справа.

Інше потужне джерело гравітації – нейтронні зірки, які є вигорілими ядрами загиблих масивних зірок. Оскільки темна матерія має масу, то має й власну гравітацію – але на неї також може впливати гравітація іншої матерії, тож, якщо темна матерія проходить близько до нейтронної зорі, вона повинна засмоктуватися у ядро так само, як і звичайна матерія.

Браманте і Радж стверджують, що існують декілька способів, якими темна матерія, що потрапляє в нейтронну зорю, може виявити себе.

Невидима маса темної матерії може змінити швидкість обертання нейтронної зорі, так само, як це відбувається з галактиками.

Вчені вважають, що якщо астрономи зможуть вимірювати нейтронні зорі досить точно, то зможуть виявити зорю, яка обертається швидше або змінює швидкість частіше, ніж це має бути. Саме це буде підказкою про те, що глибоко всередині мертвої зорі накопичилася темна матерія.

Вони також припускають, що таке накопичення темної енергії не обіцяє нічого доброго нейтронній зорі. Так, частинки темної матерії можуть зіткнутися одна з одною, вивільняючи енергію. Це, на думку Браманте й Раджа, може запустити термоядерну реакцію, яка зрештою підірве нейтронну зорю.

Як саме працює таке накопичення і який матиме наслідок, вчені досі не знають, але сподіваються, що спостереження за тим, що відбувається з нейтронними зірками, може пролити світло на це питання, а також підказати зв'язок темної матерії з рештою всесвіту.

Раніше OBOZREVATEL також розповідав про те, що астрономів спантеличив надпотужний подвійний вибух у ранньому всесвіті, що тривав 17 хвилин.

Підписуйтесь на канали OBOZREVATEL у Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.