Недавние исследования показывают, что в ядрах галактик, включая Млечный Путь, может находиться колоссальная невидимая звезда, состоящая из загадочной "размытой" темной материи. Эта звезда может достигать размеров в тысячи световых лет, что ставит под сомнение существующие представления о составе галактик.
Ученые давно признают, что значительная часть массы галактики связана с невидимой темной материей, однако ее точная природа остается неясной. Традиционные теории предполагают, что темная материя состоит из тяжелых частиц, которые редко или вообще не взаимодействуют со светом или обычной материей. Однако это не может объяснить низкую плотность, наблюдаемую в ядрах галактик, где моделирование указывает на то, что темная материя должна накапливаться, приводя к высоким плотностям.
Одно из предложенных решений заключается в том, что темная материя состоит из крайне легких частиц, масса которых в миллиарды раз меньше, чем у известной частицы нейтрино. Эти частицы назвали "размытыми" темными частицами, которые проявляют квантово-волновые характеристики на галактическом уровне, что позволяет им объединяться в огромные скопления, потенциально образуя темные звезды.
Эти гипотетические темные звезды могут иметь размеры, достигающие тысяч световых лет, при этом обладая относительно низкой массой из-за легкости составляющих их частиц. Следовательно, они могут находиться в ядрах галактик, внося свой вклад в общую массу, не создавая при этом чрезмерной плотности.
Исследование также подчеркивает, что галактики состоят как из темной, так и из обычной материи, такой как наблюдаемые газовые облака и звезды. Чтобы исследовать связь между размытой темной материей и обычной материей, ученые разработали упрощенную модель галактики с большим количеством размытой темной материи и небольшим количеством обычного газа.
Моделирование показало, что размытая темная материя быстро собралась в большой комок в центре галактики, окруженный рассеянными облаками темной материи. Кроме того, обычный газ смешался с размытой темной материей в ядре галактики, что привело к образованию фермионно-бозонной звезды, которая достигла удивительного размера в 10 000 световых лет. Эта звезда осталась почти невидимой, только обычный газ излучал слабый свет.
Ученые считают, что эти моделирования подтверждают теорию размытой темной материи в ядрах галактик. Будущие усилия будут сосредоточены на создании более сложных моделей, чтобы лучше понять, как могут выглядеть темные звезды в ядрах галактик и облегчить их обнаружение.