Астрономы предположили, что темная материя дает звездам бессмертие
Что произойдет со звездой, если она окажется внутри плотного облака темной материи? Авторы нового исследования считают, что ее эволюция может пойти вспять. Смоделировав развитие такой популяции светил, ученые описали новую «главную темную последовательность». Самое удивительное, что их гипотезу можно проверить — нужно лишь присмотреться к центру Млечного Пути.
Согласно общепринятым моделям, звезды не могут формироваться в пределах 0,3 светового года (0,1 парсека) от сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, где летают так называемые S-звезды. Значит, они мигрировали в эту область уже после рождения. Проблема в их возрасте, они младше 15 миллионов лет. К тому же в их спектре есть черты более взрослых звезд. Необычно и то, что среди S-звезд многовато массивных светил. В то же время взрослых звезд в окрестностях центра Галактики слишком мало.
Несмотря на безуспешные попытки найти темную материю в диске Млечного Пути и других подобных галактик, некоторые астрономы предполагают, что она там все же присутствует. Причем, по их расчетам, в центре Галактики ее плотность должна быть достаточно высокой, чтобы влиять на внутренние процессы звезд.
Авторы новой работы, выложенной в открытый доступ на сайте arXiv, впервые описали, как будет выглядеть популяция звезд, «задетая» темной материей. Используя результаты предыдущих исследований, они смоделировали эволюцию таких объектов. По результатам ученые построили диаграмму новой «темной главной последовательности».
Звезды эволюционируют по известным сценариям. Они устойчивы, пока направленная внутрь сила притяжения уравновешивается энергией от нуклеосинтеза, направленной вовне. Их светимость, температура и радиус взаимосвязаны. Именно это отражает знаменитая диаграмма Герцшпрунга — Рассела. Тем временем в молодой Вселенной и в областях с высокой концентрацией темной материи аннигиляция этой материи может быть значительным дополнительным источником энергии.
В новой работе ученые смоделировали эволюции двух популяций звезд массой от одной до 10 солнечных масс, которые развиваются без участия и с участием темной материи. Воздействие темной материи учитывалось уже после формирования тела, когда эта «готовая» звезда оказывалась в гипотетическом облаке темной материи в окрестностях центра Галактики.
Исследователи из Центра физики космических частиц имени Оскара Клейна (Швеция) и Института астрофизики частиц и космологии имени Кавли (США) вывели четыре сценария эволюции звезд под воздействием темной материи. У первой группы аннигиляция темной материи заменяет лишь часть нуклеосинтеза. Водород в них перерабатывается медленнее, развитие замедляется. Продолжительность их жизни может быть в десятки и сотни раз больше, чем у «обычных» звезд.
Вторая группа из-за обилия попавшей в них темной материи «застревает» на эволюционном треке Хеньи. Обычные звезды проходят этот путь быстро: сжимаются, «разжигают» в себе нуклеосинтез и выходят на главную последовательность. В присутствии большого количества темной материи даже звезды, уже вышедшие на главную последовательность, могут «затушить» свой нуклеосинтез настолько, что возвращаются на трек Хеньи. Теоретически, такие звезды должны жить очень долго, но авторы работы смоделировали лишь 10 миллиардов лет.
Третья группа «застревает» на эволюционном треке Хаяси, где находятся звезды, в которых еще не запустился нуклеосинтез. Обычные звезды выходят с него на трек Хеньи, либо становятся коричневыми карликами. Аннигиляция темной материи в этих звездах полностью заменяет нуклеосинтез, и светила выходят на трек Хеньи без «горения водорода». Такие звезды выглядят молодыми, но имеют черты старых звезд, «переживших» нуклеосинтез. Они бессмертны.
Наконец, у звезд четвертой группы темная материя «обращает» эволюцию вспять. Возможно, даже превращает их в облака газа. В окрестностях центра Млечного Пути есть подобные тела — так называемые G-объекты, похожие на плотные ядра, окруженные облаком газа.
На диаграмме таких звезд — «темной главной последовательности», как ее назвали авторы, — заметны три особенности. Во-первых, обилие массивных звезд на главной последовательности, потому что все маломассивные звезды меняют свои траектории эволюции из-за более заметного воздействия на них темной материи. Во-вторых, обилие звезд на треке Хаяси, потому что они «бессмертны». В-третьих, множество массивных светил на треке Хеньи. В общем, такая гипотеза хорошо описывает некоторые особенности известных космических тел вблизи центра Галактики.
Подтвердить эти предположения можно с помощью более детальных наблюдений за объектами вблизи галактического центра. Возможно, многие описанные звезды просто отсеиваются в ходе наблюдений. Например, светила на треке Хаяси могут быть достаточно холодными и не попадать в выборки. Авторы новой работы уверены, что такие «потерянные» звезды можно найти с помощью комплекса телескопов VLT и обсерватории Кека, если настроить параметры поиска. Новое поколение телескопов позволит провести уже полноценные наблюдения.
Telegram 
Дзен 
VK Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии