Темные звёзды — гипотетические объекты ранней Вселенной, которые сияют за счёт аннигиляции (взаимоуничтожения) частиц тёмной материи. В новой работе впервые рассчитано совокупное излучение от популяции таких звёзд и оставшихся после них чёрных дыр. Учтя тепловое свечение, аннигиляцию в сжатых гало и выбросы из остаточных сгустков тёмной материи, авторы показали, что суммарный гамма-сигнал может превышать зарегистрированный космический фон, если масса частиц тёмной материи не превышает примерно 1 ТэВ. Это открывает путь к проверке роли тёмной материи в рождении первых сверхмассивных чёрных дыр с помощью многоканальной астрономии.
После Большого взрыва вселенная была горячей и плотной. В сгустках темной материи — невидимого вещества, которое ощущается только по гравитации — её частицы, сталкиваясь, исчезали, рождая мощное излучение. Этот скрытый жар, словно невидимый очаг, разогревал газовые облака изнутри. Вспыхивали исполинские темные звезды — рыхлые, раскидистые, сияющие ярче целых галактик. Когда внутреннее пламя угасало, звезда схлопывалась в черную дыру. Такой механизм, как полагали Вера Рубин и Фриц Цвикки, мог породить сверхмассивные дыры в центрах галактик. Теперь астрофизики смоделировали общий свет от этих гигантов за всю историю расширения Вселенной. Оказывается, его слабое гамма-свечение, собранное спутником Ферми, можно вычленить из общего фона — если частицы темной материи не слишком тяжелы. Это дает шанс нащупать невидимое. И вот неожиданный поворот: окажись такая звезда поблизости, мы увидели бы ее в обычный телескоп — яркую точку с причудливым цветовым разложением.
🎯 В любительский телескоп темная звезда выглядела бы как яркая точка с неестественной радужной окраской — словно осколок ранней Вселенной.