Бросьте в пруд камень — пойдут круги. Нечто похожее происходит внутри компактных сгустков тёмной материи, когда они попадают в особую среду — скалярное поле. Это поле, пронизывающее всё вокруг, способно самопроизвольно усиливаться в недрах таких объектов, словно круги на воде становятся всё выше и заметнее.
В обычных нейтронных звёздах этот эффект — его называют скаляризацией — требует довольно жёстких условий. Но авторы работы выяснили: если звезда состоит из самодействующей тёмной материи (частицы которой слегка толкаются друг с другом), поле начинает расти в гораздо более широком наборе ситуаций. Достаточно, чтобы связь между полем и тёмной материей была хоть немного отрицательной — и процесс запускается.
С практической стороны это означает: если такие тёмные звёзды где-то бродят по Галактике, их можно попытаться засечь по косвенным признакам — например, по тому, как они искажают свет далёких источников или влияют на движение обычных звёзд. А главное — они стали бы естественной лабораторией, где природа сама демонстрирует нам правила игры между тёмной материей и вездесущим скалярным полем.
Тот самый пруд, куда упал камень, может оказаться не пустым, а наполненным невидимыми «поплавками», которые чутко отзываются на малейшую рябь поля.
Самодействующая тёмная материя, рассмотренная в работе, уже помогает решать давние загадки формирования галактик — например, почему в их центрах не скапливается слишком много вещества.
В романе «Пламя над бездной» Вернора Винджа присутствуют области пространства с разными физическими законами — чем не аналогия со скалярным полем, меняющим свою силу внутри тёмных звёзд?