|
Ядрами галактик могут быть гигантские темные звезды
|
|
|
|
Согласно новому исследованию, нечеткая форма темной материи может собираться в комки и становиться ядрами галактик. Традиционная гипотеза о темной материи, согласно которой это некая форма холодной массивной частицы, которая практически никогда не взаимодействует сама с собой или с обычной материей, сталкивается с некоторыми трудностями. В частности, она не может полностью объяснить плотные ядра галактик. Холодная, тяжелая темная материя имеет тенденцию образовывать чрезвычайно плотные ядра, намного более плотные, чем то, что мы наблюдаем.
|
|
|
|
Но темная материя может быть чем-то другим. Недавно астрономы выдвинули гипотезу, что темная материя может быть невероятно легкой, намного легче любой известной частицы. Эта "нечеткая" темная материя позволила бы квантово—волновой природе частиц проявляться в макроскопических — даже галактических - масштабах, что позволило бы им образовывать большие рассеянные скопления, известные как "темные звезды".
|
|
|
|
Темные звезды могут быть невероятно огромными, простираясь на тысячи световых лет, но при этом иметь относительно низкую плотность. Это согласуется с наблюдениями за ядрами галактик, что делает эту гипотезу интригующей.
|
|
|
|
|
|
|
В недавнем письме, опубликованном на сервере препринтов arXiv в декабре, международная группа астрофизиков исследовала, как галактики могут эволюционировать в ответ на появление нечеткой темной материи. Для этого первого шага они не пытались полностью воссоздать всю сложную галактику. Вместо этого они построили простую игрушечную модель, содержащую всего два компонента: большую долю нечеткой темной материи и меньшую долю простого идеального газа.
|
|
|
|
Затем они смоделировали, как эти два компонента будут взаимодействовать друг с другом и эволюционировать. Они обнаружили, что независимо от того, как они возникли, обычная материя и нечеткая темная материя быстро приходят в равновесие, и два вида материи смешиваются, образуя большое стабильное ядро, окруженное облаком темной материи.
|
|
|
|
Исследователи отметили, что это послужило бы идеальным представлением ядра галактики, которое содержит более высокую, но не слишком высокую плотность обычной материи. Это первый шаг к подтверждению ключевого предсказания модели нечеткой темной материи. Однако предстоит еще многое сделать.
|
|
|
|
Следующим шагом будет создание еще более реалистичных моделей роста и эволюции галактик, отслеживающих, как размытая темная материя и создаваемые ею темные звезды влияют на их локальное окружение. Затем мы сможем использовать эти результаты и сравнить с наблюдениями, чтобы понять, стоит ли исследовать эту идею еще глубже.
|
|
|
|
Источник
|
