Тёмные карлики: как неудавшиеся звёзды могут раскрыть главную тайну Вселенной

Что, если загадочная тёмная материя не просто невидима, но и способна самоуничтожаться? Новое исследование предлагает неожиданный ключ к её обнаружению — и он связан с тусклыми космическими объектами, которые сами по себе остаются загадкой.

Коричневые карлики — неудавшиеся звёзды

Эти субзвёздные объекты слишком массивны для планет, но слишком малы, чтобы стать настоящими звёздами. Они образуются так же, как звёзды, но из-за недостаточной массы не могут запустить термоядерный синтез водорода. Вместо этого они светятся слабым теплом от слияния дейтерия и гравитационного сжатия, постепенно остывая и становясь ещё тусклее.

Из-за этого коричневые карлики крайне сложно обнаружить. Однако, согласно новому исследованию, тёмная материя может сделать их более заметными.

Когда тёмная материя встречает саму себя

Если частицы тёмной материи являются своими же античастицами, они могут аннигилировать при высокой плотности, выделяя энергию. По словам физиков, это может происходить внутри коричневых карликов, превращая их в так называемые тёмные карлики.

"Тёмная материя взаимодействует гравитационно, поэтому она может захватываться звёздами и накапливаться внутри них", — объясняет профессор Джереми Сакштейн, соавтор исследования.

Если это произойдёт, она может аннигилировать, выделяя энергию и нагревая звезду.

Где искать тёмные карлики?

Вблизи центра галактики концентрация тёмной материи выше, и именно там, по мнению учёных, могут формироваться эти загадочные объекты. Их главный отличительный признак — литий-7, который обычные коричневые карлики быстро расходуют, а тёмные карлики сохраняют.

"Обнаружение лития-7 в массивных объектах станет доказательством нагрева тёмной материей", — пишут авторы.

Что это значит для науки?

Если тёмные карлики удастся обнаружить (например, с помощью телескопа JWST), это подтвердит, что тёмная материя состоит из WIMP — слабовзаимодействующих массивных частиц. Хотя это не единственный возможный вариант, такой результат резко сузит круг гипотез.

"Если мы найдём тёмный карлик, это докажет, что тёмная материя тяжёлая и сильно взаимодействует сама с собой", — заключает Сакштейн.