Размытую темную материю заподозрили в создании темных звезд
Ученые практически не сомневаются в существовании темной материи — невидимого нечто, гравитация которого определяет эволюцию галактик. Однако из чего она состоит, по-прежнему неизвестно, а продолжающиеся поиски не принесли результатов. Обратившись к более экзотическим гипотезам, исследователи предложили различать теплую, холодную и размытую темную материю по характерным признакам, включая формирование галактических нитей (филаментов) в ранней Вселенной. Именно размытую темную материю недавно заподозрили в том, что она способна образовывать сгустки, которые становятся ядрами галактик.
Так называемые темные звезды состоят из ультралегких частиц — бозонов, — причем внутри такой структуры присутствует и обычная, барионная, материя. Несмотря на указывающие на существование темной материи эффекты (ее гравитационное воздействие на космические объекты), ученые не знают, из чего именно она состоит.
Еще 10 лет назад наиболее вероятными кандидатами на роль темной материи считались предсказанные рядом теорий вимпы (WIMPs), которые среди прочего прекрасно вписываются в Стандартную космологическую модель (модель ΛCDM). Однако попытки поймать эти частицы с помощью специальных детекторов пока что не увенчались успехом, из-за чего физики обратились к другим моделям.
Согласно гипотезе холодной темной материи (cold dark matter, CDM), эта невидимая материя состоит из частиц, которые движутся медленнее скорости света и практически не взаимодействуют друг с другом и обычной материей. Хотя модель неплохо описывает крупномасштабное распределение вещества во Вселенной, при рассмотрении локальных структур, например плотных ядер галактик, дает противоречивые результаты, предсказывая слишком «жесткие» и плотные галактические ядра по сравнению с данными реальных наблюдений.
Чтобы согласовать теорию и наблюдения, астрофизики обратились к еще более экзотическим моделям, в частности к теплой холодной материи (warm dark matter, WDM) — ее частицы на порядок быстрее и легче вимпов — и размытой темной материи (fuzzy dark matter, FDM), масса частиц которой еще меньше.
Если темная материя действительно состоит из чрезвычайно легких бозонов, ее квантово-волновые свойства могут проявляться на масштабах целых галактик, а сами «кванты» — образовывать протяженные объекты с относительно невысокой средней плотностью. Подобные структуры называют темными или бозонными звездами (если речь идет о конкретных математических решениях).
Чтобы понять, могут ли размытая темная материя и обычный газ образовывать темные звезды (устойчивые структуры в ядрах галактик), ученые из Университета Мичоакана (Мексика) и Геттингенского университета (Германия) с помощью компьютерного моделирования рассмотрели упрощенную задачу, взяв смесь размытой темной материи (смоделированной уравнением Шредингера — Пуассона) и небольшой доли обычного газа (смоделированного без учета таких сложных процессов, как охлаждение и звездообразование). Затер исследователи проследили, как эти два компонента эволюционируют под действием гравитации.
Результаты научной работы, представленной на сервере препринтов Корнеллского университета, показали, что изначально «хаотические» облака темной материи и газа быстро вышли на конфигурацию, близкую к равновесию: размытая темная материя формировала центральное ядро, а газ концентрировался вблизи него. В итоге формировалась устойчивая фермионно-бозонная звезда или темная звезда (прототип возможного галактического ядра), окруженная облаком темной материи.
Предварительный анализ также показал, что такая модель, в принципе, не противоречит астрономическим наблюдениям. Это потенциально делает темные звезды ключевыми кандидатами на роль галактических ядер (в контексте размытой темной материи, в отличие от классической модели холодной темной материи).
Однако, чтобы сравнить теорию с данными конкретных наблюдений и окончательно объяснить формирование ядер, потребуются дальнейшие, более сложные симуляции (с учетом охлаждения, звездообразования, вращения и так далее).
Если будущие исследования подтвердят новые выводы ученых, гипотеза размытой темной материи приобретет дополнительный вес, а темные звезды будут рассматривать как ключевой сценарий для описания галактических ядер.
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.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
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