Темна матерія, а не чорна діра: вчені висунули нову теорію щодо космічного об’єкта неподалік Сонячної системи
Фото: pixabay
Італійські вчені припустили, що в центрі Чумацького Шляху знаходиться не надмасивна чорна діра Стрілець А (Sgr A*), а гігантський об’єкт, що складається з самогравітованої темної матерії.
Як описується в прийнятій до публікації в MNRAS Letters статті, препринт якої доступний на сайті arXiv, в ядрі галактики розташовується гало, утворене ще не відкритими частками “Дарчине”.
На користь цього припущення дослідники наводять дані про орбіти близьких до Sgr A* зірок, чиє рух не відповідає геодезичним кривим поблизу чорної діри.
Відомо, що в центрі Чумацького Шляху знаходиться масивний компактний об’єкт Стрілець А * (Sgr A*), який, як вважається, є чорною дірою з масою чотирьох мільйонів Сонць. На користь цього говорить те, що конфігурація орбіт найближчих до Sgr A* зірок (S-зірок) узгоджується з метрикою Шварцшильда, яка описує гравітаційне поле чорної діри. Так, спостереження за рухом зірки S2, яка обертається по довгій еліптичній орбіті навколо галактичного центру з періодом 16 років, підтвердили такі передбачення загальної теорії відносності, як релятивістське червоне зміщення і прецесія. Обидва феномени відбуваються в просторі-часі, викривленому масивної чорної дірою.
Однак поблизу Sgr A* був знайдений об’єкт G2, який одночасно має властивості газової хмари і зірки. G2 при наближенні до чорної діри витягнувся, проте після проходження повз Стрільця А* об’єкт знову став компактним. Феномен отримав прізвисько “космічне фіаско” (англ. Cosmic fizzle), оскільки очікувалося, що G2 буде розірваний приливними силами і перетвориться в акреційний диск. Природа цього об’єкта поки невідома, проте вчені вважають, що він може являти собою зірку, оточену хмарою пилу і газу. Поруч з Sgr A * існують і інші G-об’єкти.
На думку авторів статті, поведінка G2 поблизу перицентра не відповідає метриці Шварцшильда, але саме це слід очікувати в разі так званої RAR-моделі (модель Руффини-Аргуельес-Руеда), згідно з якою в центрі Чумацького Шляху знаходиться скупчення ферміонів темної матерії – нейтрально заряджених масивних частинок, званих Дарчине, які утворюють щільне ядро і розсіяне гало. Дарчине здатні взаємодіяти один з одним, а також з нейтрино. RAR-модель пояснює не тільки рух G2, але також і криву обертання зірок в зовнішньому гало Чумацького Шляху.
У новій роботі автори продовжили шукати ознаки, що свідчать на користь RAR-моделі. Вони вивчили орбітальний рух 17 найбільш добре охарактеризованих S-зірок, яке виявилося сумісним як з моделлю чорної діри, так і з моделлю ядро-гало з Дарчине з масою 56 кілоелектронвольт. Така структура, що складається з темної матерії, узгоджується з космологічної моделлю з теплою темною матерією, якщо частинки темної матерії є ферміонами.
При перевищенні критичної маси ядра згусток темної матерії коллапсирує в надмасивну чорну діру, яка не відрізняється від чорної діри зі звичайної, баріонів матерії. Таким чином, RAR-модель може пояснити, звідки взялися надмасивні чорні діри, чиє походження досі залишається загадкою.
Нагадаємо, вчені з Університету штату Огайо виявили чорну діру, розташовану найближче за усі інші до нашої Сонячної системи. Відстань до неї майже втричі менша, ніж до попереднього “рекордсмена”.