JCAP: существуют звезды, работающие на темной материи

Физики из США и Великобритании предположили, что в центре галактик могут существовать особые звезды, получающие энергию не от термоядерного синтеза, а от аннигиляции частиц темной материи. Работа опубликована в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP).

"25% Вселенной состоит из вещества, которое не испускает свет.

Мы не видим его напрямую, но замечаем его гравитационное воздействие — это и есть темная материя", — объяснил профессор Джереми Сакстин из Гавайского университета.

Среди главных кандидатов на роль темной материи — массивные слабо взаимодействующие частицы (WIMPs). Они не излучают свет, не отражают его и почти не взаимодействуют с обычным веществом, но при этом могут гравитационно накапливаться в звездах. В теории, если внутри звезды такие частицы сталкиваются и аннигилируют, это может выделять энергию и разогревать звезду.

По словам ученых, небольшие звезды — так называемые коричневые карлики — в областях с высокой плотностью темной материи могут накапливать темную материю в своих недрах. Если она действительно состоит из WIMPs — они могут аннигилировать и выделять энергию, которая будет "питать" звезду.

Такие объекты ученые назвали "темными карликами". Несмотря на название, они должны светиться — но не за счет привычных для звезд реакций, а благодаря внутренней "топке" из частиц темной материи. В отличие от обычных звезд, у таких объектов в атмосфере может присутствовать литий-7, который обычно сгорает на ранней стадии жизни звезды.

По словам авторов, если подобный объект удастся найти с помощью телескопа Джеймс Уэбб или при статистическом анализе популяций карликов, это станет серьезным аргументом в пользу того, что темная материя состоит из тяжелых частиц вроде WIMPs.