Има ли тъмни джуджета в центъра на Млечния път

Ако тъмната материя съществува, то при определени условия тя би могла да се натрупа вътре в обекти с подзвездна маса, образувайки така наречените тъмни джуджета. И едно от възможните места, където могат да бъдат открити те, е центърът на Млечния път, твърдят експерти.

Група английски и американски учени споделиха в статия, публикувана в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, нова възможност за откриване на тъмна материя.

Дали по-голямата част от материята във Вселената трябва да съществува като нещо, което не взаимодейства с друга материя по никакъв друг начин освен гравитационното взаимодействие, е предмет на дебат от години.

Повечето учени са съгласни, че тъмната материя съществува, но от какви частици се състои и какви методи могат да се използват за откриването ѝ – това е един от най-големите въпроси в съвременната физика.

В ново изследване учени разглеждат идеята за образуване на компактни обекти вътре в галактиките.

Само че този път не говорим за звезди или планети, а за нещо между тях.

Освен това, те би трябвало да се образуват там, където има много тъмна материя – близо до ядрото на Млечния път.

Всичко гореизложено обаче се отнася само за определен тип компоненти на тъмната материя – тежки частици, които слабо взаимодействат с околната среда – WIMP.

Нито аксионите, нито стерилните неутрино, нито първичните черни дупки могат да се държат по този начин.

WIMP-овете трябва да се натрупват във всеки достатъчно голям обект, като например, звезда. И там, в достатъчно количество, те могат да анихилират с излъчването на фотони с определена честота. Вярно е, че интензивността на този процес е значително по-слаба в сравнение с термоядрените реакции.

В резултат на това, всяка евентуална радиация от анихилацията на WIMP се губи в общия светлинен поток от звездата.

Но този проблем не съществува, когато става въпрос за кафяви джуджета.

Тези обекти имат маса около 8% от тази на Слънцето и или не поддържат термоядрени реакции, или ги поддържат много слабо. Въпреки това, WIMP-овете могат да се натрупват вътре в тях без никакви проблеми.

И когато се съберат в достатъчни количества, те е напълно възможно да започнат да анихилират, значително увеличавайки светимостта на сравнително тъмно кафяво джудже, превръщайки го в тъмно джудже.

Да, въпреки името си, тъмните джуджета не са тъмни.

Напротив, те са по-ярки от кафявите с подобна маса. А проблемът е точно как да ги отделим от по-ярките звезди, като например, червени джуджета.

Учените вече имат отговор на този въпрос: изотопът литий-7.

Ако една звезда има този изотоп в достатъчно количество, тя е тъмно джудже. И задачата за откриване на такива обекти вече е напълно по силите на космическия телескоп James Webb, пише phys.org.