Поскольку поиски частиц тёмной материи не дают никаких результатов, астрономы продолжают искать способы обнаружения этих неуловимых частиц. Одним из общих методов является поиск признаков распада частиц тёмной материи. Хотя тёмная материя не взаимодействует с обычной материей, некоторые модели тёмной материи предсказывают, что частицы тёмной материи могут взаимодействовать друг с другом, что приводит к их распаду на обычные частицы. Поиски такого эффекта проводились неоднократно, но чётких свидетельств пока не найдено. Однако в новом исследовании предлагается обратить внимание на белые карлики.
Белые карлики - это плотные остатки мёртвых звёзд. Их масса, равная массе Солнца, сжата в сферу размером с Землю. Белые карлики настолько плотны, что только давление электронов удерживает их от разрушения. Как отмечают авторы нового исследования, белые карлики обладают идеальным балансом плотности, но не настолько малы, как нейтронные звёзды. Кроме того, они очень распространены в Млечном Пути, что даёт астрономам широкие возможности для их изучения.
По этой причине авторы утверждают, что белые карлики являются идеальными источниками для распада тёмной материи. Высокая плотность белых карликов будет способствовать взаимодействию частиц тёмной материи, а высокая поверхностная гравитация белых карликов будет способствовать захвату частиц тёмной материи с течением времени. Распад частиц тёмной материи будет приводить к избытку тепла и гамма-излучения, а поскольку физика белых карликов достаточно хорошо изучена, астрономы должны уметь различать обычные белые карлики и белые карлики, обогащённые тёмной материей.
Наблюдательные ограничения на распад тёмной материи.
В качестве примера команда рассмотрела простую модель белого карлика, состоящего полностью из углерода-12. Затем они рассмотрели захват тёмной материи для трёх моделей частиц - с лёгкой, средней и тяжёлой массами. Затем были рассчитаны сечения взаимодействия между частицами тёмной материи и нуклонами обычного вещества белого карлика. На основании этого были определены наблюдательные ограничения тёмной материи, основанные на современных наблюдениях.
Пока нет никаких доказательств распада тёмной материи, но авторы предполагают, что прямое изучение отдельных звёзд-белых карликов может обнаружить тёмную материю. Особенно хорошими кандидатами могут быть белые карлики вблизи центра Млечного Пути или в близлежащих шаровых скоплениях.
Поскольку астрономы продолжают поиски тёмной материи, проверка некоторых белых карликов на предмет избыточного гамма-излучения может стать хорошим вариантом.
Источник новости: habr.com
