Тёмная материя — невидимый каркас вселенной. Она не светится, но её притяжение удерживает звёзды в галактиках. В некоторых моделях частицы этой материи могут сталкиваться и обмениваться энергией, как молекулы в нагретом воздухе. Тогда огромные облака тёмной материи — их называют гало — начинают вести себя как звёздные скопления: тепло перетекает из центра наружу, ядро сжимается и в итоге схлопывается.

Но в реальных галактиках есть обычное вещество — газ и звёзды. Когда массивные звёзды взрываются, они выбрасывают газ наружу, раздувая и перемешивая всё вокруг. Этот «звёздный ветер» может разогревать и рассеивать центральную часть тёмного облака, мешая ему сжаться. Авторы новой работы устроили стресс-тест: они численно смоделировали, как такая бурная обратная связь влияет на сжатие тёмной материи.

Результат оказался чётким. Для очень плотных облаков — тех, где теплообмен идёт быстро, — сжатие лишь слегка замедляется. Оно не останавливается даже при самых мощных взрывах. Для облаков средней плотности сжатие может задержаться на миллиарды лет, но как только звёздные бури стихают, оно возобновляется. Конечная плотность центра такого облака сильно зависит от его бурной истории, что объясняет, почему в разных галактиках центры выглядят по-разному.

Это укрепляет гипотезу о природе загадочных тёмных объектов, найденных по сильному гравитационному искажению света далёких галактик. Похоже, это и есть сжавшиеся облака тёмной материи — невидимые, но массивные.