У астрономов появилась интригующая идея по поиску темной материи: помогут нейтронные звезды

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, темную материю можно обнаружить, наблюдая за нейтронными звездами. Это относительно небольшие остатки ядер умерших массивных звезд, которые обладают сильной гравитацией, пишет Universe Today.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Одна из самых больших загадок темной материи заключается в том, взаимодействуют ли ее частицы друг с другом. До сих пор ученые не знают точную природу темной материи. Некоторые модели показывают, что частицы темной материи могут сталкиваться друг с другом, слипаться и даже распадаться на частицы, которые можно увидеть.

Если это так, то объекты с особенно сильной гравитацией, такие как черные дыры, нейтронные звезды и белые карлики (как и нейтронные звезды они представляют собой ядра умерших звезд, но похожих на Солнце), могут захватывать и накапливать темную материю. Это может повлиять на внешний вид этих объектов.

Ученые провели изучение взаимодействия темной материи и нейтронных звезд. Нейтронные звезды состоят из самой плотной материи в космосе. Их мощная гравитация может улавливать темную материю, и, в отличие от черных дыр, любое излучение темной материи не будет задерживаться за горизонтом событий.

Таким образом, нейтронные звезды являются идеальными кандидатами для изучения моделей темной материи и ее обнаружения. Авторы исследования изучили, сколько темной материи может захватить нейтронная звезда, и как распад взаимодействующих частиц темной материи повлияет на ее температуру.

Ученые сосредоточились на том, как темная материя и барионы, то есть протоны и нейтроны, могут взаимодействовать, и приведет ли это к захвату темной материи. Оказалось, что в диапазоне возможных взаимодействий барионов и темной материи нейтронные звезды могут захватывать темную материю.

После этого ученые изучили, как может происходить нагревание темной материи. Когда происходит захват темной материи, она должна выделять тепловую энергию в нейтронную звезду через столкновения и уничтожения частиц темной материи. Со временем темная материя и нейтронная звезда должны достичь теплового равновесия. Скорость, с которой это происходит, зависит от того, насколько сильно взаимодействуют частицы.

Ученые выяснили, что тепловое равновесие наступает достаточно быстро. Одни модели показали, что оно наступает, через 10 тысяч лет, другие – через 1 год, а третьи показали, что тепловое равновесие может наступить мгновенно.

Если эта модель верна, то темная материя может играть важную роль в эволюции нейтронных звезд и эту роль можно измерить. Обнаружить темную материю можно во время наблюдения за теми нейтронными звездами, которые имеют более высокую температуру, чем должны, считают ученые.

Такой же загадочной как темная материя для ученых остается и темная энергия. Именно эта сила заставляет Вселенную расширятся со все большей скоростью. Но недавние наблюдения за космосом показали, что темная энергия не является постоянной и она меняется. Это значит, что в будущем в космосе возьмет верх гравитация и Вселенная вернется к начальному состоянию, как уже писал Фокус.

Также Фокус писал о том, что на самом краю Вселенной астрономы нашли черную дыру, чей пир длится уже 12,9 млрд лет. Огромная черная дыра запечатлена такой, какой она была всего через 900 млн лет после Большого взрыва.