Загадка центра Галактики: темная материя может дарить звездам «бессмертие»
Каждый раз, когда астрономы думают, что центр Млечного Пути неплохо изучен, он преподносит им новые сюрпризы. Теперь команда ученых по некоторым признакам пришла к выводу, что в этом неспокойном месте, прямо «у порога» Стрельца А*, может существовать совершенно уникальный класс звезд — светила, сжигающие в своих «топках» не обычный водород, а темную материю. Если это правда, то, по всей видимости, специалисты имеют дело с первыми по-настоящему бессмертными звездами во Вселенной.
Центральная область нашей галактики, пусть и находится в эпицентре интересов многих коллективов астрономов, все еще чрезвычайно сложна для наблюдений. Колоссальная яркость, огромное количество разнообразных шумов во всех диапазонах и мощный вибрирующий аккреционный диск вокруг сверхмассивной черной дыры вместе представляют собой сложнейший вызов. Но даже в таких условиях научный поиск не останавливается и регулярно приносит интригующие результаты.
О происхождении и устройстве звезд достаточно подробно рассказал в интервью ProКосмос глава отдела физики и эволюции звезд Института астрономии РАН Дмитрий Вибе, но если вкратце — то это огромные «фабрики» по синтезу гелия и более тяжелых элементов из водорода. Когда водород в недрах звезды кончается — происходит коллапс. Это влечет за собой взрыв и превращение — или в белый карлик, или в нейтронную звезду, или в черную дыру.
Но некоторые звезды, в том числе вращающиеся на расстоянии всего одного светового года от Стрельца А* (или еще ближе), явно не желают вписываться в эту модель. Астрономы относят их к особому классу — S, и до сих пор не могут до конца объяснить некоторые их свойства. Например — их кажущуюся молодость в совокупности с совершенно непонятным происхождением. Некоторые из них, вероятно, приобрели свои отличительные черты, постоянно сталкиваясь и пожирая соседей. Но как быть с остальными?
Международная команда астрономов решила большинство из известных парадоксов с помощью компьютерного моделирования, включив в него всего одну, зато ключевую дополнительную деталь: наличие темной материи. Именно в центре галактики ее плотность максимальная, а значит, почему бы ей не проникать внутрь звезд? Это допущение более чем вероятно. Второе же предполагает, что темная материя тоже состоит из частиц и античастиц (массой чуть больше протона), способных при столкновении аннигилировать.
При включении темной материи внутрь звезды ее поведение начинало резко меняться. По достижении этой материей определенного уровня плотности аннигиляция становилась не менее важным источником энергии, чем ядерный синтез, и даже начинала его вытеснять. Это вытеснение в конечном итоге приводило модель к удивительному равновесию и фактически предотвращало коллапс светила, неизбежный при всех прочих сценариях.
«Моделирование доказало, что тёмная материя может полностью обеспечить потребности звезды в топливе. А поскольку вблизи центра Млечного Пути масса темной материи огромна — использующие ее звезды могут становиться практически бессмертными», — подчеркнула глава исследовательской группы, астрофизик из Стокгольмского университета Изабель Джон.
Таким образом, темная материя потенциально способна обеспечить яркой и массивной звезде де-факто «вечную молодость». Именно такие звезды астрономы регулярно замечают на расстоянии до 0,3 светового года от Стрельца А*. Правда, данная концепция требует, чтобы темная материя имела барионную природу, а не какую-либо еще (например, не состояла из миниатюрных черных дыр). Так это или нет — покажут лишь будущие поиски.
Самое популярное
