Астрономы обнаружили странные звезды вблизи центра нашей галактики Млечный Путь. Эти объекты ведут себя необычным образом, и на них может влиять загадочная субстанция, называемая темной материей.
Что такое темная материя?
Темная материя остается одной из величайших загадок Вселенной. Ее важность заключается в способности разрешить основные космологические загадки, в частности странную скорость вращения галактик. Без нее обычные модели гравитации не могут объяснить, почему звезды на внешних краях галактик движутся так быстро, как они движутся. Таким образом, темная материя необходима для создания дополнительной массы, которая удерживает галактики вместе и объясняет их движение.
Несмотря на ее повсеместное распространение (на нее приходится около 27 % Вселенной), ее состав остается загадочным, не поддаваясь нашим лучшим теориям и методам наблюдения. Ученые выдвинули множество гипотез о ее природе — от экзотических частиц до масштабных изменений в гравитации. Однако ни одна из этих теорий пока не получила убедительного подтверждения.
Недавно исследователи обнаружили вблизи центра галактики Млечный Путь класс звезд, которые могут пролить новый свет на темную материю.
Бессмертные звезды?
В центре Млечного Пути находится удивительная космическая среда, в которой доминирует сверхмассивная черная дыра. Этот галактический монстр, примерно в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца, оказывает ошеломляющее гравитационное притяжение на окружающие звезды, известные как звезды S-типа, заставляя их эволюционировать с головокружительной скоростью.
Еще более загадочными эти звезды делает их необычное поведение и очевидная молодость, особенно в той части галактики, где, по нашим расчетам, они должны быть старше. Эти объекты, расположенные примерно в одном световом годе от галактического центра, как будто не подчиняются общепринятым звёздным законам.
Чтобы объяснить эту загадку, астрономы выдвинули удивительную гипотезу. Обычно звезды светят за счет сжигания водорода в процессе ядерного синтеза — процесса, который производит энергию, необходимую для уравновешивания их собственной гравитации. По их мнению, звезды S-типа, похоже, черпают энергию из другого источника: аннигиляции темной материи. Это экзотическое явление, при котором частицы темной материи и темной антиматерии аннигилируют для получения энергии, могло бы сделать их «бессмертными», отодвинув эти звезды от главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рассела.
Другими словами, звезды в S-типа не будут следовать обычному пути звездной эволюции, где основным источником энергии является ядерный синтез водорода в гелий. Вместо этого их очевидную молодость и необычное поведение можно объяснить тем, что они полагаются на темную материю в качестве источника энергии, минуя обычные звездные процессы.
Гипотеза, которая должна быть подтверждена
Эту идею подтверждает новое исследование, подкрепленное компьютерным моделированием. Модели исследователей показывают, что в регионах, где темная материя плотная, звезды могут эффективно поддерживать равновесие, сжигая меньше водорода или вообще не сжигая его, благодаря энергии, поставляемой темной материей.
Будущие телескопы смогут наблюдать эту область с беспрецедентным разрешением, подтверждая тем самым теорию о том, что звезды питаются темной материей. Это достижение может приблизить нас к разгадке самых глубоких тайн Вселенной и поможет лучше понять ее природу и роль в формировании и эволюции галактик.
