ФОТО: pvproductions/FreepikКакую тайну скрывает центр нашей Галактики
Астрономы давно знают, что галактики имеют гораздо большую массу, чем мы можем наблюдать напрямую. Это невидимое вещество, названное темной материей, сконцентрировано в основном в центре галактик и оказывает гравитационное воздействие на видимые объекты, удерживая галактики вместе. Однако, что именно представляет собой темная материя, остается одной из величайших загадок современной науки.
Классическая теория
Традиционно считалось, что темная материя состоит из тяжелых частиц, практически не взаимодействующих с обычным веществом. Эта гипотеза хорошо объясняет многие наблюдаемые явления, но сталкивается с трудностями при описании именно центров галактик. Согласно теоретическим моделям, темная материя должна концентрироваться в ядрах галактик с гораздо большей плотностью, чем наблюдается на практике.
Новая гипотеза
Недавно международная группа ученых предложила радикально новую идею. По их мнению, частицы темной материи могут быть наоборот — невероятно легкими, гораздо легче даже самой легкой известного элементарной частицы — нейтрино. Такая «пушистая» темная материя обладает необычными квантовыми свойствами, позволяющими ей образовывать гигантские, но относительно разреженные структуры. Ученые назвали их «темными звездами». Эти объекты могут простираться на тысячи световых лет и, будучи не очень плотными, обладать большой массой из-за большого же объема. Это делает их идеальными кандидатами на роль центральных объектов галактик, объясняя существующие сейчас в теории противоречия.
Рождение «темной звезды»
В компьютерных симуляциях ученые смоделировали взаимодействие «пушистой» темной материи с обычным веществом, представленным газом. Оказалось, что темная материя быстро концентрируется в центре, образуя массивное ядро, а газ постепенно смешивается с ней, формируя структуру, которую ученые назвали фермионно-бозонной звездой. Эти объекты существенно отличаются от обычных звезд — они огромны, практически невидимы и обладают низкой плотностью в центре.
Новая модель прекрасно объясняет наблюдаемые свойства галактических ядер: повышенную плотность обычного вещества без экстремально высоких концентраций темной материи. Кроме того, она открывает новые перспективы для изучения формирования и эволюции галактик.
Источник
