Темная материя могла «подарить» звездам Галактики «вечную молодость»
В самом сердце Млечного Пути происходят необычные вещи. Там, где должны пульсировать древние, выгорающие светила, сверкают молодые, будто только что родившиеся звезды. Ученые долго ломали голову над этой загадкой. Теперь у них есть дерзкое объяснение.
Центральная часть Галактики расположена в 26 тысячах световых лет от Земли. Этот регион отличается экстремальной плотностью как видимого, так и невидимого вещества. Там скапливаются миллионы звезд, газовые облака, пыль и, по расчетам, темная материя.
Именно в центре Млечного Пути астрономы столкнулись сразу с двумя аномалиями. Первая получила название «парадокс юности». Многие звезды в этой области выглядят слишком молодыми для своих размеров. Свет, который они излучают, говорит об их юном возрасте, но масса указывает, что они должны быть гораздо старше. По законам физики, такие массивные светила должны были давно погаснуть.
Вторая аномалия — «парадокс старости». В центре Галактики ученые ожидали найти большое скопление очень старых звезд, одних из первых в Млечном Пути. Но их там подозрительно мало. Вместо этого преобладают яркие и горячие объекты, словно они только начали свой звездный путь.
Найти правдоподобное объяснение двум явлениям оказалось непросто. Это попыталась сделать международная команда астрономов под руководством Исабель Джон (Isabelle John) из Стокгольмского университета в Швеции. Ученые решили взглянуть на эту проблему с неожиданной стороны — через взаимодействие звезд с темной материей.
Темная материя — гипотетическая невидимая субстанция, на долю которой приходится примерно 26,8 процента от всей энергии-массы Вселенной. Темная материя не светится, не отражает свет и не взаимодействует с другими частицами напрямую. Ее можно обнаружить лишь по косвенным признакам: гравитационному влиянию на звезды, галактики и космический микроволновой фон.
Джон и ее коллеги построили компьютерную модель, которая показала, что темная материя может не просто существовать рядом со звездами — она может проникать внутрь и менять их судьбу.
Согласно расчетам, гипотетические частицы темной материи при столкновении с атомными ядрами внутри звезды теряют энергию и там остаются. Такие частицы постепенно накапливаются и начинают аннигилировать — взаимно уничтожаться. При каждой аннигиляции высвобождается энергия, которая становится дополнительным источником света и тепла для звезды.
В обычных условиях звезды сияют благодаря термоядерным реакциям. Они превращают водород в гелий, выделяя энергию. Но этот процесс конечен. Когда ядро звезды исчерпывает запас водорода, теряется устойчивый баланс между давлением излучения и гравитацией, и звезда покидает главную последовательность.
В ядре начинаются сжатие и разогрев, запускаются реакции горения водорода в оболочке вокруг ядра, из‑за чего звезда расширяется и охлаждается — становится красным гигантом. Дальнейшая эволюция зависит от массы: маломассивные светила сбрасывают внешние оболочки и превращаются в белые карлики, а более массивные взрываются сверхновыми и образуют нейтронные звезды или черные дыры.
Если же у звезды появляется второй источник энергии — например, темная материя, — «топливо» пополняется, что может замедлить старение светила или даже остановить его.
Джон полагает, что особенно эффективно этот процесс работает в центре нашей Галактики, где плотность темной материи чрезвычайно высока. Звезды там могут захватывать и «перерабатывать» темную материю в энергию настолько эффективно, что это полностью компенсирует расход их обычного ядерного топлива. В теории такие звезды могут получать энергию практически бесконечно. То есть, если расчеты верны, звезды там могут существовать практически вечно.
Модель, построенная учеными, основана на простых и широко принятых предположениях о свойствах темной материи. Ее результаты совпадают с предыдущими наблюдениями — в целом похожи на то, что ученые уже раньше видели. Однако для окончательного подтверждения гипотезы нужны новые данные.
Чтобы проверить, действительно ли звезды могут «не стареть» из-за темной материи, астрономам предстоит собрать больше данных с телескопов и скорректировать свои расчеты, учитывая новые открытия. Только объединив более точные астрономические наблюдения с углубленным пониманием свойств темной материи, можно будет определить, действительно ли звезды в сердце Млечного Пути обрели «вечную молодость».
Научная работа опубликована в журнале Physical Review D.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
В популярной литературе сверхмассивные черные дыры чаще всего представляют как разрушители звезд и планет. Авторы новой работы попробовали рассчитать, что на самом деле происходит в окрестностях таких объектов и пришли к противоположному выводу.
Вначале Reuters опубликовал статью о взаимоотношениях SpaceX и Пентагона, которую миллиардер --- традиционно для его отношений с этим изданием — назвал фейком. Опровергая ее тезисы, он обнародовал информацию, не представленную ранее публично.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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