Масивний об’єкт. У центрі Чумацького Шляху може бути не чорна діра, а згусток темної матерії — дослідження

Результати дослідження опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Читайте также: 15 років після аварії. Кабани Фукусіми навчилися розмножуватися цілий рік

Усі вимірювання центру галактики узгоджуються з наявністю об’єкта масою приблизно у 4 мільйони разів більшою за Сонце. Зазвичай його ототожнюють із чорною дірою Стрілець A*. У 2022 році телескоп Event Horizon Telescope оприлюднив зображення її «тіні», що стало додатковим аргументом на користь цієї версії.

Проте автори нового дослідження зазначають, що ті самі дані можуть відповідати й іншій моделі — великому компактному скупченню ферміонної темної матерії. Йдеться про гіпотетичні частинки, які підкоряються квантовим законам і не можуть стискатися безмежно. Через це вони здатні утворювати надщільні та гравітаційно стабільні об’єкти, подібні за принципом до білих карликів або нейтронних зір, але складені не зі звичайної, а з темної матерії.

Темна матерія — одна з головних загадок сучасної науки. Вона не випромінює і не поглинає світло, тому її не можна побачити напряму. Про її існування відомо лише завдяки гравітації. За оцінками вчених, вона становить близько 84% усієї матерії у Всесвіті.

Масу об’єкта в центрі Чумацького Шляху визначили, спостерігаючи за рухом зір навколо нього. Деякі з них, так звані S-зірки, рухаються дуже швидко по витягнутих орбітах. Найважливішою є зоря S2, яка робить повний оберт за 16 років. Її рух вивчено особливо детально.

Дослідники змоделювали орбіту S2 у двох варіантах: якщо в центрі чорна діра і якщо там згусток ферміонної темної матерії. Обидві моделі майже однаково точно відтворюють спостережуваний рух зорі. Це означає, що наявних даних недостатньо, щоб однозначно визначити природу центрального об’єкта.

Читайте также: В Google з’явився інструмент для видалення ваших інтимних фото з результатів пошуку

Астрофізик Карлос Аргуельєс пояснює, що йдеться не просто про заміну чорної діри на інший темний об’єкт. За його словами, дослідники припускають, що надмасивний об’єкт у центрі та гало темної матерії навколо галактики можуть бути проявами однієї й тієї самої речовини.

Додатковим аргументом на користь цієї моделі автори називають дані космічного апарата Gaia. Найдетальніша карта Чумацького Шляху показує, що швидкість обертання галактики зменшується на великих відстанях від центру. Таке явище, відоме як кеплерівське спадання, простіше пояснити наявністю великого гало з ферміонної темної матерії.

Остаточну відповідь можуть дати майбутні спостереження. Тривале вивчення орбіт зір, особливо тих, що розташовані ближче до центру, може виявити невеликі відмінності між моделями. Також нові спостереження телескопа Event Horizon Telescope можуть показати деталі викривлення світла біля центрального об’єкта. Якщо деякі характерні ознаки чорної діри, наприклад чітке фотонне кільце, будуть відсутні або змінені, це може свідчити на користь моделі з темною матерією.