Тёмное вещество слипается в плотные ядра экспресс

Оригинал: "SIDM and CDM interpretations of the million-solar-mass lensing perturber JVAS B1938+666-$$\mathcal{V}$$"
· Xingyu Zhang, Hai-Bo Yu
arXiv:2606.12909 · 2026-06-11 · CC BY 4.0 · 1 мин
Гравитационная линза показала внутри далёкой галактики невидимый объект — слишком плотный для обычных представлений.

Гигантское облако невидимого вещества работает как кривое зеркало — искажает свет далёкой галактики. По этим искажениям астрономы могут взвесить облако и заглянуть в его недра. Именно так, с помощью природной гравитационной линзы с кодом JVAS B1938+666, учёные наткнулись на странность: внутри линзы прячется объект массой в миллион солнц, но сжатый до неожиданно маленького объёма. Словно крошечная свинцовая дробинка внутри пушистого комка ваты.

Холодное тёмное вещество, из которого, как считается, состоит большая часть материи Вселенной, в таких условиях должно быть рыхлым, как снежный ком. А тут — плотный комочек.

Авторы работы проверили, может ли такое ядро получиться из обычного тёмного вещества. Оказалось, нет — только если предположить, что частицы тёмного вещества иногда сталкиваются и обмениваются энергией, как бильярдные шары. Тогда облако начинает «греться» изнутри, и его центральная часть сжимается ещё сильнее — возникает вторичное плотное ядро, в точности как то, что увидели в линзе. Этот процесс называют глубоким коллапсом ядра, и он естественно предсказывается моделями самодействующего тёмного вещества.

Другой вариант — внутрь обычного холодного облака могла залететь чёрная дыра средней массы и утрамбовать вещество вокруг себя. Но чтобы подогнать результат под наблюдения, чёрная дыра должна была сначала вырасти в карликовой галактике-спутнике, а потом потерять почти всю свою массу — в сто тысяч раз! — когда её ободрала приливными силами основная галактика-линза. Возможно ли такое в реальном космосе, пока неясно. А вот самодействующее тёмное вещество справляется с задачей без натяжек.

Гравитационные линзы работают как гигантские естественные телескопы: массивный объект на переднем плане искривляет и усиливает свет далёкого источника, позволяя разглядеть детали, недоступные никаким приборам.

Если тёмное вещество действительно способно сталкиваться, то в центрах галактик могли бы существовать невидимые «звёзды» из тёмной материи — объекты, которые не излучают свет, но выдают себя гравитацией. Эта идея обыгрывается в романе Стивена Бакстера «Плот».

Учёные
Fritz ZwickyJames JeansVera RubinAdam RiessSaul PerlmutterBrian Schmidt
Понятия
самовзаимодействующая тёмная материя холодная тёмная материя сверхмассивная чёрная дыра модель LCDM внутрископное вещество чёрные дыры ранней Вселенной молодой звёздный объект м87 галактический центр квазизвезда тень скопления галактик модель ЭКДМ затменный квазар гравастар формирование крупномасштабной структуры Вселенной затмение реликтового излучения Млечный Путь профиль плотности межзвёздная среда эффект Сюняева — Зельдовича