Вокруг нас находятся невидимые звезды, выяснили ученые
Специалисты из Института ядерных исследований РАН описали математическую модель, которая доказывает, что частицы темной материи могут превращаться в звезды. Правда, эти звезды невидимы и неощутимы.
Как такое может быть? Об этом ученые рассказали в своей работе, опубликованной в Physical Review Letters.
В своей работе ученые рассмотрели математическую модель, которая описывала движение частиц темной материи внутри гало самых маленьких галактик. На основании этого эксперты пришли к выводу, что со временем темная материя может образовывать сферические капли квантового конденсата.
Раньше это считалось невозможным, так как флуктуации гравитационного поля, создаваемого частицами темной материи, игнорировались, — пояснили ученые.
Ученые предположили, что частицы темной материи имеют совсем небольшую массу и скорость. Если это действительно так, то их поведение и взаимодействие друг с другом описываются законами квантовой механики на очень больших расстояниях — порядка галактических размеров.
Такие частицы могут образовывать конденсат Бозе-Эйнштейна — агрегатное состояние вещества, которое представлено бозонами в условиях сверхнизкой температуры. К ним обычно относятся ореолы карликовых галактик — системы с несколькими миллиардами звезд, связанные друг с другом гравитацией.
Ученые могут в лабораторных условиях получить конденсат Бозе-Эйнштейна из обычных атомов, которые предварительно охладили до сверхнизких температур.
Астрофизики пояснили, что это состояние вещества обладает уникальными свойствами, такими как сверхтекучесть, способность проходить через крошечные трещины или капилляры без трения.
Чтобы это проверить, ученые создали математическую модель, которая показала, что частицы темной материи за время примерно эквивалентное 100 тысячам пересечений ими объема моделирования, спонтанно «слипались» в капли, которые затем укрупнялись под действием гравитации.
Из этого специалисты сделали вывод, что в небольших галактиках конденсация темной материи может происходить за время, не превышающее текущее время жизни Вселенной. То есть вокруг нас (пусть и очень далеко) могут быть невидимые и неощущаемые Бозе-звезды.