Невидимые звезды из темной материи лучше объясняют гравитационные волны
Logo
Cover

В прошлом году ученые зафиксировали гравитационные волны, источник которого был определен как столкновение двух черных дыр. Однако теперь группа астрофизиков предложила экзотическую альтернативу — возможно, имело место столкновение двух бозонных звезд, гипотетических объектов, невидимых и невероятно плотных.

Гравитационные волны — рябь пространства-времени от наиболее энергетически мощных катаклизмов Вселенной, чаще всего, от столкновений черных дыр и/или нейтронных звезд. Невероятно точные инструменты обсерваторий LIGO и Virgo улавливают волны, достигающие Землю, а астрофизики анализируют данные и определяют массу этих объектов. Со времени открытия гравитационных волн в 2015 году было обнаружено 50 сигналов, но одно событие было особенно интересным — GW190521, описанное в сентябре 2020 года. Два объекта массой 65 и 85 масс Солнца, стали самыми массивными, когда-либо обнаруженными этим методом, а получившийся в результате объект массой 142 солнечных оказался редким видом черных дыр средней массы.

Команда астрофизиков из Университета Гонконга предложила новое объяснение этого события: столкновение двух экзотических объектов — бозонных звезд. Если они существуют, то состоят, как следует из названия, из бозонов, одного из двух классов элементарных частиц. Обычные звезды по большей части сделаны из частиц другого класса — из фермионов. Бозонные звезды теоретически действуют во многом как черные дыры, всасывая окружающую материю сильным гравитационным полем, но с одной разницей. Свет, попадая в них, не исчезает безвозвратно, как в случае черных дыр. Таким образом, бозонные звезды не черные, а прозрачные и по большей части невидимые, пишет New Atlas.

Смоделировав слияние бозонных звезд, ученые обнаружили, что их сигнал совпадает с данными события GW190521. По их мнению, это объяснение произошедшего более изящное, чем черные дыры массой менее 100 солнечных. Объект с массой 85 масс Солнца слишком «тяжелый» для черной дыры звездной массы, но не дотягивает до категории черных дыр средней массы.

Гипотеза бозонных звезд позволяет обойти это затруднение, но привносит новое. Утверждать что-то наверняка еще рано для того, чтобы доказать или опровергнуть такую возможность, необходимы новые наблюдения и исследования. Но если бозонные звезды действительно существуют, они могут состоять из гипотетических частиц аксионов, кандидатов на темную материю.

«Невозможную» черную дыру в 70 раз массивнее Солнца обнаружили китайские ученые в Млечном Пути в 2019 году. Объект LB-1 в два раза массивнее, чем считалось возможным. Физикам-теоретикам еще предстоит объяснить его.