Нечто среднее между звездами и планетами: темная материя скрывается внутри странных объектов

Фото: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv, предполагают, что внутри ядер коричневых карликов может скрываться загадочная темная материя. Коричневые карлики, внутри которых скрывается темная материя, могут находится в центрах галактик. Если астрономам удастся их обнаружить, они могут рассказать о том, как темная материя взаимодействует с обычной материей, пишет New Scientist.

Коричневые карлики представляют собой огромные газовые шары, масса которых в 13-72 раза больше массы Юпитера. То есть эти объекты больше обычных планет, даже самых больших, но меньше самых маленьких звезд. Они были созданы, как звезды, но им не хватило массы, чтобы запустить синтез водорода в ядре и таким образом превратиться в обычную звезду. Поэтому иногда их называют неудавшимися звездами.

Предел, при котором подобные объекты могли запустить синтез водорода составляет примерно 0,075 массы Солнца. Авторы исследования выяснили, что этот предел может быть выше, если внутри коричневых карликов темная материя уничтожается и выделяет энергию.

Согласно расчетам ученых, дополнительная энергия заставит коричневый карлик расшириться, что немного его охладит. Поэтому нужен более крупный коричневый карлик, чтобы у него была достаточная температура для начала синтеза водорода, говорят ученые.

Чтобы рассчитать свойства этих объектов, которые ученые назвали темными карликами, они придумали уравнение, связывающее внутреннее давление темного карлика с тем, сколько у него энергии.

Исходя из этого, ученые могли бы выяснить, как ключевые характеристики объектов, такие как их размер и температура, изменяются со временем, и сравнить их с обычными коричневыми карликами, у которых нет дополнительной энергии от темной материи.

В отличие от обычных коричневых карликов, которые, как правило, остывают со временем и недостаточно яркие, чтобы их можно было легко обнаружить, ученые выяснил, что темные карлики должны оставаться относительно яркими в течение гораздо более длительных периодов времени.

Эти объекты также можно идентифицировать благодаря повышенным уровням лития. Поскольку темные карлики немного холоднее коричневых карликов, они не смогут сжигать столько же лития, сколько их собратья без темной материи. Если астрономы увидят популяцию коричневых карликов, которые, по-видимому, обладают такими характеристиками, статистический анализ может указать, что они содержат темную материю, считают авторы исследования.

Пока не ясно, где именно можно найти этих коричневых карликов, но для них требуется относительно высокая концентрация темной материи, которая, как считается, находится только рядом с центром галактик, говорят ученые.

Если получится обнаружить темных карликов, то это может рассказать о том, как часто темная материя взаимодействует с обычной материей. Однако это все равно ничего не скажет о массе частиц темной материи, поскольку это не влияет на уравнения, которые использовали ученые.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo