Ни черная дыра, ни пустота: сердце Млечного пути может быть гигантским ядром из темной материи

Это открытие, опубликованное на этой неделе в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS), предполагает, что эта невидимая материя, составляющая большую часть массы Вселенной, может объяснить сразу два явления: бешеный «танец» звезд, находящихся очень близко к центру галактики, и более медленное и плавное вращение материи в более отдаленных областях Млечного пути.

«Фермионная» модель, которая меняет всё.

Чтобы понять эту новую теорию, исследователи предполагают, что темная материя состоит из фермионов — очень легких субатомных частиц. Эти частицы способны слипаться, образуя уникальную структуру: невероятно плотное и компактное центральное ядро, окруженное своего рода гигантским диффузным облаком, называемым гало, причем оба элемента образуют единое целое.

Это центральное ядро ​​было бы настолько массивным, что идеально имитировало бы гравитационное притяжение черной дыры. Благодаря этой силе можно объяснить движения «S-звезд», вращающихся с поразительной скоростью в тысячи километров в секунду, а также поведение «G-источников » — странных объектов, окутанных облаками пыли и находящихся в этой критической зоне.

Самое удивительное, что эта модель работает не только для центра, но и для всей галактики. Анализируя данные миссии GAIA DR3 Европейского космического агентства, ученые заметили, что звезды и газ на краях Млечного пути движутся медленнее, чем ожидалось, — явление, называемое «кеплианским спуском».

Эта модель темной материи объясняет это замедление гораздо лучше, чем существующие теории, объединяя центр и края под единым объяснением.

«Мы не просто заменяем черную дыру темным объектом; мы предполагаем, что сверхмассивный центр и гало темной материи галактики являются двумя проявлениями одного и того же непрерывного вещества», — объясняет доктор Карлос Аргуэльес, соавтор исследования и научный сотрудник Института астрофизики Ла-Платы (IALP), Аргентина.

Мистификация на виду у всех? «Тень» чёрной дыры.

Одной из самых больших проблем для этой теории является знаменитая фотография «тени» черной дыры, полученная телескопом Event Horizon Telescope (EHT). Однако новое исследование демонстрирует, что плотное ядро ​​из темной материи может «обмануть» наши телескопы, поскольку оно способно искривлять свет с такой силой, что создает изображение, почти идентичное изображению черной дыры: темный центр, окруженный ярким кольцом света.

«Наша модель не только объясняет орбиты звезд и вращение галактики, но и согласуется со знаменитым изображением тени», — говорит Валентина Креспи, ведущий автор исследования.

Это означает, что то, что мы видели на фотографии, на самом деле могло быть плотной концентрацией невидимых частиц, искривляющих свет вокруг себя.

Международное сотрудничество

Это открытие стало результатом совместных усилий ведущих учреждений, включая Институт астрофизики Ла-Платы (Аргентина), Международный центр релятивистской астрофизики и Национальный институт астрофизики (Италия), Исследовательскую группу по теории относительности и гравитации (Колумбия) и Кёльнский университет (Германия).

Хотя имеющиеся данные пока не позволяют полностью исключить существование чёрной дыры, у учёных уже есть план по разгадке этой тайны.

Следующим шагом станет использование чрезвычайно точных инструментов, таких как интерферометр GRAVITY в Чили, для поиска «фотонных колец».

Эти кольца — уникальная характеристика чёрных дыр; если их не обнаружат, мы подтвердим, что ядро ​​нашей галактики на самом деле является гигантом из тёмной материи, что навсегда изменит наше понимание Вселенной.

источник