Зірки з центру Чумацького Шляху не постаріли завдяки темній матерії

Зірки в центрі Чумацького Шляху можуть поглинати темну матерію й отримувати енергію від зіткнення її частинок. Це може пояснити, чому ці зірки є надзвичайно молодими для своєї маси та чому поруч із центром нашої Галактики немає старих зірок. Якщо результати моделювання підтвердяться, то це допоможе у вивченні впливу темної матерії на звичайну та її пошуках у межах нашої Галактики. Дослідження опублікували в журналі Physical Review D.

Центр Чумацького Шляху, сповнений молодих зірок і темної матерії. NASA, Caltech, Susan Stolovy (SSC, Caltech)

Як темна матерія впливає на вік зір?

Оскільки «старіння» зір відбувається через те, що вони спалюють більшість свого газу для підтримання процесів ядерного синтезу в ядрі, то науковці давно шукали пояснення тому, чому зорі в центрі Чумацького Шляху залишаються молодими. Враховуючи масивне скупчення темної матерії саме в центрі галактик, команда дослідників створила модель на основі того, що вже відомо про поведінку темної матерії.

Хоча темна матерія напряму не взаємодіє зі звичайною, але науковці припускають, що зіткнення самих частинок темної матерії всередині зірок може спричиняти їх взаємознищення. Це призводить до викиду енергії, яка може замінювати чи доповнювати ядерний синтез, завдяки чому зірки живуть набагато довше. А в ділянках, багатих на темну матерію, ці процеси можуть відбуватися постійно, фактично роблячи зірки вічними. Коли ж такі зірки починають надмірно розширюватися через вироблену всередині них енергію, то сповільнюють поглинання темної матерії та таким чином залишаються стабільними.

На основі своєї моделі науковці розробили «темну головну послідовність» — діаграму, яка відображає залежність яскравості, маси та температури поверхні зір. На ній зірки, які живляться темною енергією, можуть мати меншу температуру, але таку ж світність, як зірки зі звичайної головної послідовності.

Як темна матерія впливає на галактики

💫 Зі впливом темної матерії пов’язують не лише довше життя зір у центрі Чумацького Шляху, але і їхній повільніший рух, порівняно зі зірками на околицях галактики.

🕸 Гравітаційний вплив від темної матерії — який є одним із небагатьох способів її взаємодії зі звичайною — посилив світіння космічного павутиння.

🌌 А на відстані близько 300 кілопарсеків від Чумацького Шляху астрономи розгледіли галактику, що майже повністю складається з темної матерії та не має зірок.