Щось середнє між зірками і планетами: темна матерія ховається всередині дивних об'єктів

Автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів arXiv, припускають, що всередині ядер коричневих карликів може ховатися загадкова темна матерія. Коричневі карлики, усередині яких ховається темна матерія, можуть перебувати в центрах галактик. Якщо астрономам вдасться їх виявити, вони можуть розповісти про те, як темна матерія взаємодіє зі звичайною матерією, пише New Scientist.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Коричневі карлики являють собою величезні газові кулі, маса яких у 13-72 рази більша за масу Юпітера. Тобто ці об'єкти більші за звичайні планети, навіть найбільші, але менші за найменші зірки. Вони були створені, як зірки, але їм не вистачило маси, щоб запустити синтез водню в ядрі і таким чином перетворитися на звичайну зірку. Тому іноді їх називають невдалими зірками.

Межа, за якої подібні об'єкти могли запустити синтез водню, становить приблизно 0,075 маси Сонця. Автори дослідження з'ясували, що ця межа може бути вищою, якщо всередині коричневих карликів темна матерія знищується і виділяє енергію.

Згідно з розрахунками вчених, додаткова енергія змусить коричневий карлик розширитися, що трохи його охолодить. Тому потрібен більший коричневий карлик, щоб у нього була достатня температура для початку синтезу водню, кажуть учені.

Щоб розрахувати властивості цих об'єктів, які вчені назвали темними карликами, вони вигадали рівняння, що пов'язує внутрішній тиск темного карлика з тим, скільки у нього енергії.

Виходячи з цього, вчені могли б з'ясувати, як ключові характеристики об'єктів, як-от їхній розмір і температура, змінюються з часом, і порівняти їх зі звичайними коричневими карликами, у яких немає додаткової енергії від темної матерії.

На відміну від звичайних коричневих карликів, які, як правило, остигають з часом і недостатньо яскраві, щоб їх можна було легко виявити, вчені з'ясували, що темні карлики повинні залишатися відносно яскравими протягом набагато триваліших періодів часу.

Ці об'єкти також можна ідентифікувати завдяки підвищеним рівням літію. Оскільки темні карлики трохи холодніші за коричневих карликів, вони не зможуть спалювати стільки ж літію, скільки їхні побратими без темної матерії. Якщо астрономи побачать популяцію коричневих карликів, які, мабуть, мають такі характеристики, статистичний аналіз може вказати, що вони містять темну матерію, вважають автори дослідження.

Поки не зрозуміло, де саме можна знайти цих коричневих карликів, але для них потрібна відносно висока концентрація темної матерії, яка, як вважається, знаходиться тільки поруч із центром галактик, кажуть учені.

Якщо вийде виявити темних карликів, то це може розповісти про те, як часто темна матерія взаємодіє зі звичайною матерією. Однак це все одно нічого не скаже про масу частинок темної матерії, оскільки це не впливає на рівняння, які використовували вчені.

Як уже писав Фокус, фізики розкрили секрет ефекту, описаного Ейнштейном і це відкриття суперечить теоріям. Вчені досягли великого успіху в розумінні фотоелектричного ефекту.

Також Фокус писав про нове відкриття, яке зробили астрономи за допомогою даних зонда "Нові горизонти". Зараз він перебуває на краю Сонячної системи і в цьому місці йому вдалося провести ретельні вимірювання видимого світла Всесвіту. Вчені з'ясували, що насправді далекий космос не такий, як передбачалося.