Темна матерія ховається у всіх на виду: вчені запропонували новий об'єкт, де вона зберігається

Згідно з дослідженням, опублікованим на сервері препринтів arXiv, частинки темної матерії можуть знищувати одна одну, що призводить до їхнього розпаду на частинки звичайної матерії. І все це може відбуватися всередині померлих зірок — білих карликів. Отже, спостерігаючи за цими зірками можна нарешті побачити ту саму загадкову темну матерію, пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Що таке білий карлик?

Білими карликами називають дуже щільні залишки померлих зірок розміром із Сонце або трохи менше, або навпаки трохи більше. За масою такі мертві зірки майже співставні з масою Сонця, але мають розмір Землі. Хоча ці об'єкти дуже щільні, все ж вони не такі маленькі, як, наприклад, нейтронні зірки (ще один вид залишків померлих зірок, але величезного розміру). Білих карликів багато в Чумацькому Шляху, та до того ж їхні властивості добре вивчені. Тому вони є ідеальними кандидатами для перевірки однієї теорії, яка стосується темної матерії.

Темна матерія: теорія

Досі вчені так і не змогли знайти частинки темної матерії, яка, як вважається, займає приблизно 80% всієї матерії у Всесвіті. Одна з теорій припускає, що темну матерію можна виявити завдяки розпаду її частинок. Під час такого розпаду частинки темної матерії знищують одна одну і відбувається їхній розпад на частинки звичайної матерії. Але поки явних доказів такого розпаду не виявлено.

Автори нового дослідження вважають, що цей процес можна виявити всередині білих карликів. Отже, можна знайти саму темну матерію, яку так довго шукають науковці. За словами дослідників, авторів нової наукової роботи, висока гравітація білих карликів здатна притягувати частинки темної матерії, а висока щільність цих об'єктів сприяє взаємодії між частинками невловимої форми матерії.

Як знайти темну матерію?

Коли всередині білих карликів відбувається розпад частинок темної матерії, то виділятиметься надто багато тепла та гамма-випромінювання, як для звичайної подібної мертвої зірки. Відрізнити нормальний білий карлик від наповненого темною матерією можна, адже фізика цих об'єктів добре вивчена, кажуть учені.

Вчені створили три різні моделі білого карлика, в яких відбулося сильне притягання темної матерії, слабке і проміжне. На основі цих даних було розраховано принципи взаємодії частинок темної матерії та визначено рівні її наявності в мертвій зірці.

Автори вважають, що саме вивчення окремих білих карликів може призвести до виявлення темної матерії. Водночас вчені вказують на те, що такі мертві зірки, які розташовані ближче до центру Чумацького Шляху або ж на околицях галактики в кульових зоряних скупченнях, є найкращими кандидатами для вивчення.

Якщо буде виявлено нехарактерні викиди випромінювання і тепла, то це може вказувати на те, що розпад частинок темної матерії відбувається всередині білих карликів, що підтвердить її існування безпосередньо, вважають автори дослідження.

Фокус уже писав про те, що автори іншого дослідження припустили, що темну матерію варто шукати в мертвих зірках, але не в білих карликах, а в нейтронних зірках.