Ученые: Темная материя скрывается у всех на виду

Согласно исследованию, опубликованному на сервере препринтов arXiv, частицы темной материи могут уничтожать другу друга, что приводит к их распаду на частицы обычной материи. И все это может происходить внутри умерших звезд – белых карликов. Таким образом, наблюдая за этими звездами можно наконец-то увидеть ту самую загадочную темную материю, пишет Phys (перевод - «Фокус»).

Что такое белый карлик?

Белыми карликами называют очень плотные остатки умерших звезд размером с Солнце или немного меньше, или наоборот немного больше. По массе такие мертвые звезды почти сопоставимы с массой Солнца, но имеют размер Земли. Хотя эти объекты очень плотные, все же они не такие маленькие, как, например, нейтронные звезды (еще один вид остатков умерших звезд, но огромного размера). Белых карликов много в Млечном Пути, да к тому же их свойства хорошо изучены. Поэтому они являются идеальными кандидатами для проверки одной теории, которая касается темной материи.

Темная материя: теория

До сих пор ученые так и не смогли найти частицы темной материи, которая как считается занимает примерно 80% всей материи во Вселенной. Одна из теорий предполагает, что темную материю можно обнаружить благодаря распаду ее частиц. Во время такого распада частицы темной материи уничтожают друг друга и происходит их распад на частицы обычной материи. Но пока явных доказательств такого распада не обнаружено.

Авторы нового исследования считают, что этот процесс можно обнаружить внутри белых карликов. Следовательно, можно найти саму темную материю, которую так долго ищут ученые. По словам исследователей, авторов новой научной работы, высокая гравитация белых карликов способна притягивать частицы темной материи, а высокая плотность этих объектов способствует взаимодействию между частицами неуловимой формы материи.

Как найти темную материю?

Когда внутри белых карликов происходит распад частиц темной материи, то будет выделяться слишком много тепла и гамма-излучения, как для обычной подобной мертвой звезды. Отличить нормальный белый карлик от наполненного темной материей можно, ведь физика этих объектов хорошо изучена, говорят ученые.

Ученые создали три разных модели белого карлика, в которых произошло сильное притягивание темной материи, слабое и промежуточное. На основе этих данных были рассчитаны принципы взаимодействия частиц темной материи и определены уровни ее наличия в мертвой звезде.

Авторы считают, что именно изучение отдельных белых карликов может привести к обнаружению темной материи. При этом ученые указывают на то, что такие мертвые звезды, которые находится ближе к центру Млечного Пути или же на окраинах галактики в шаровых звездных скоплениях, являются самыми лучшими кандидатами для изучения.

Если будут выявлены нехарактерные выбросы излучения и тепла, то это может указывать на то, что распад частиц темной материи проходит внутри белых карликов, что подтвердит ее существование напрямую, считают авторы исследования.