Зазвичай темна матерія ніяк не взаємодіє зі звичайною речовиною. Однак деякі теорії припускають, що такі щільні об’єкти як нейтронні зорі можуть її захоплювати. Нове дослідження говорить, що вони від цього мають нагріватися.
Невловима темна матерія
У нещодавно опублікованому дослідженні вчені описали нову можливість дізнатися, що ж собою являє темна матерія. Попри те, що вона складає понад 85 відсотків усієї речовини у Всесвіті, зрозуміти, з чого ж вона складається і як розповсюджена в космосі досі не вдалося. Причина цього полягає в тому, що вона ніяк не взаємодіє зі звичайними частинками, крім гравітації.
Щоправда, деякі теорії говорять, що вона все ж може виявляти себе й іншим чином. Частинки, що її складають, стикаються між собою і при цьому можуть породжувати звичайні лептони та баріони, які вже добре взаємодіють із рештою речовини. Щоправда, для цього потрібні місця, де невидима матерія може накопичуватися під дією сил гравітації.
Найкраще на цю роль підходять нейтронні зорі. За виключенням чорних дір ці рештки наднових мають найпотужнішу гравітацію у Всесвіті. Крім того, у них надзвичайно щільні ядра, тож, якщо десь і можна очікувати на взаємодію темної матерії зі звичайною, то саме тут.
Нагрівання нейтронних зір
Головна проблема, яка стояла перед дослідниками у новій роботі — залежно від конкретної теорії, частинки темної матерії мають по різному розпадатися та взаємодіяти зі звичайною речовиною. Тож, замість того, аби перебирати усі можливості, вони дослідили весь спектр можливих ефектів.
Вчені розглянули те, як темна матерія накопичується всередині нейтронних зір, аби анігілювати та виділити певну кількість енергії. Звичайним ефектом від цього має стати додаткове нагрівання ядра мертвої зорі. Однак вчені встановили, що він не буде тривати вічно.
Достатньо швидко встановиться нова рівновага, час досягнення якої залежить від характеру взаємодії. У випадку простих скалярних моделей це стається за 10 тис. років, у випадку складніших векторних — лише за мить.
У будь-якому випадку це мить за масштабами існування нейтронних зір. Тобто, якщо темна матерія якось із ними взаємодіє, то принаймні на деяких з них ми вже маємо спостерігати стабільно підвищений рівень температури. І за тим, наскільки сильно ці об’єкти додатково нагріти і як часто це спостерігається в космосі вчені зможуть визначити, з яких саме частинок складається темна матерія.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
