Темная материя может накапливаться внутри нейтронных звезд

31 августа 2023, 15:05

Источник:

Live Science

В астрономии появилась новая провокационная теория, утверждающая о накоплении загадочной темной материи в ядрах нейтронных звезд. Хотя темная материя остается непроницаемой для прямого наблюдения, ее присутствие было обнаружено из-за ее косвенного воздействия на окружающую среду. Исследователи из Канады предполагают, что эти неосязаемые частицы могут скапливаться в ядрах умерших звезд, потенциально изменяя их поведение.

Считается, что эти загадочные образования, называемые "темной материей", имеют массу и склонность собираться в регионах, характеризующихся интенсивными гравитационными силами. Несмотря на то, что черные дыры могут похвастаться мощным гравитационным тяготением в космосе, их воздержание в излучении любых видимых излучений делает их непригодными кандидатами для изучения темной материи.

Читайте на сайте Старый советский спутник распался на орбите после столкновения с космическим мусором

Следующими мощными гравитационными объектами являются нейтронные звезды – остатки некогда разрушившихся массивных звезд. Эти удивительно плотные объекты, в сотни триллионов раз плотнее Земли, обладают настолько мощными гравитационными силами, что могут затягивать фотоны на круговые траектории. Именно эта замечательная характеристика делает нейтронные звезды привлекательным местом для исследования скопления темной материи, в основном из-за предположения, что эти частицы, скорее всего, скапливаются именно там.

Детали исследования

Недавнее исследование, проведенное астрофизиками из Королевского Университета, углубилось в множество эффектов, которые темная материя может оказывать на ядра нейтронных звезд. В их анализе они учитывали потенциальные свойства этих загадочных частиц и то, как они могут взаимодействовать с обычной материей.

В частности, частицы темной материи могут спорадически взаимодействовать друг с другом, что приводит к их взаимной аннигиляции и высвобождению незначительных количеств энергии. Хотя это случается чрезвычайно редко, повышенная концентрация темной материи в нейтронных звездах потенциально может повлечь за собой изменения во внутренней динамике этих умерших небесных тел.

Более того, накопление темной материи может вызвать повышение температуры внутри нейтронных звезд, если происходит взаимодействие между темной материей и частицами барионной материи. В еще более исключительном сценарии одна частица темной материи может накопить критический порог энергии, что приведет к взрыву внутри звезды и запустит дальнейшую цепную ядерную реакцию, которая полностью уничтожит звезду

Последствия, однако, выходят за пределы катастрофических взрывов. Если темная материя накапливается в ядре, масса звезды может резко возрасти, что потенциально ускорит ее превращение в черную дыру, которая прожорливо поглотит остатки звезды.
Другие возможные последствия включают изменения в скорости вращения и температуре нейтронной звезды. Ожидается, что тщательные и скрупулезные наблюдения за этими нейтронными звездами дадут ценную информацию об обоснованности этой новаторской гипотезы.

Предположение, что темная материя может накапливаться внутри нейтронных звезд, открывает убедительный путь изучения взаимодействия между этими неуловимыми частицами и их небесными хозяевами. Хотя многое остается спекулятивным, тщательное изучение нейтронных звезд обещает пролить свет на одну из самых распространенных тайн космоса – природу и поведение темной материи.