Вибухи після Великого вибуху: розгадка таємниці темної матерії криється в незвичайних об'єктах

Автори дослідження, опублікованого в журналі Physical Review D, припускають, що після Великого вибуху виникли аксіонні зірки, які існували недовго. Але їхнє виявлення допоможе розкрити таємницю темної матерії, пише Space.

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

Хоча темна матерія становить приблизно 85% всієї маси Всесвіту, вона залишається практично невидимою, оскільки не взаємодіє зі світлом. Темна матерія також не може складатися зі звичайних електронів і протонів, з яких складаються атоми, що становлять звичайну матерію.

Тому фізики запропонували на роль частинки, з якої складається темна матерія аксіон. Автори нового дослідження припускають, що цю частинку з легкою масою можна виявити там, де аксіони скупчувалися і створювали аксіонні зірки.

Попри те, що темна матерія не взаємодіє зі світлом, вона взаємодіє з однією з чотирьох фундаментальних сил природи — гравітацією. Власне, про існування темної матерії вчені дізналися, коли зрозуміли, що деякі галактики обертаються так швидко, що гравітації, пов'язаної з усією видимою масою всередині них, буде недостатньо, щоб утримати ці галактики як одне ціле. До того ж, фізики з'ясували, що майже всі галактики оточені величезними гало з темної матерії.

За словами вчених, це означає, що якщо темна матерія складається з аксіонів, то цих частинок має бути дуже багато, щоб пояснити наявність такого гравітаційного впливу темної матерії. Фізики також припускають, що існують місця в космосі, де аксіони скупчуються в щільні грудки і діють відповідно до законів квантової фізики. Це могло призвести до появи аксіонних зірок. Але ці зірки мають існувати не так довго, як гало з темної матерії.

Автори дослідження кажуть, що якщо аксіонні зірки існують, то вони стають нестабільними при досягненні певної маси, після чого вони вибухають і виділяється випромінювання.

Вчені припускають, що аксіонні зірки могли виникнути незабаром після Великого вибуху і після зникнення їхнє випромінювання могло нагріти міжгалактичний газ у період часу між створенням перших атомів у Всесвіті та утворенням перших зірок, приблизно через 50-500 мільйонів років після Великого вибуху. Приблизно через 400 тисяч років після виникнення Всесвіту, він став прозорим для проходження світла, коли електрони перестали розсіювати фотони. Це перше світло, або реліктове випромінювання, досі можна спостерігати у Всесвіті.

Автори дослідження вважають, що вибухи аксіонних зірок могли залишити свій слід у реліктовому випромінюванні і якщо його виявити, то це підтвердить теорію про те, що темна матерія складається з аксіонів.

Як уже писав Фокус, вчені запропонували спосіб зрозуміти природу темної матерії за допомогою детекторів гравітаційних хвиль.

Також Фокус писав про те, що астрономи з'ясували, чому не з'являються планети-гіганти біля найпоширенішого типу зірок у нашій галактиці. Також вони припустили, що якби не певний збіг обставин, то в Сонячній системі було б більше Юпітерів.