Гипотетическая звезда, питающаяся аннигиляцией тёмной материи, а не термоядерным синтезом, которая потенциально может вырастать до сверхмассивных размеров.Тёмная звезда — это гипотетический тип звезды, которая получает энергию не за счёт термоядерного синтеза, а за счёт аннигиляции частиц тёмной материи. В ранней Вселенной области с высокой плотностью тёмной материи могли порождать такие звёзды, которые вырастали до огромных размеров — возможно, в тысячи раз превышающих массу Солнца, — поскольку им не требовался синтез для противодействия гравитационному коллапсу. Вместо этого энергию, обеспечивающую необходимое давление, давала аннигиляция тёмной материи.
Концепция тёмных звёзд была предложена в 2007 году Кэтрин Фриз, Дугласом Спольяром и Паоло Гондоло. Они предположили, что первые звёзды во Вселенной могли питаться за счёт аннигиляции тёмной материи, что могло бы объяснить существование сверхмассивных чёрных дыр в ранней Вселенной.
Частицы тёмной материи, если они являются собственными античастицами, могут аннигилировать при столкновении, выделяя энергию. В плотном гало тёмной материи эта энергия могла бы нагреть обычный газ (водород и гелий) до такой степени, что образовался бы объект, подобный звезде. Такая звезда была бы «холодной» в том смысле, что температура её поверхности низкая (около 10 000 К) по сравнению со звёздами, питающимися синтезом, но она была бы очень яркой из-за своих огромных размеров. По мере расходования тёмной материи звезда в конечном итоге сжималась бы и зажигала синтез, превращаясь в обычную звезду или коллапсируя в чёрную дыру.
Тёмные звёзды — это в первую очередь теоретическая концепция, используемая для объяснения формирования сверхмассивных чёрных дыр и свойств первых галактик. Они также являются целью наблюдательных поисков, поскольку должны иметь характерные спектральные сигнатуры в инфракрасном диапазоне.
Тёмные звёзды могли вырастать до массы в 10 миллионов солнечных масс, что делает их одними из самых крупных звёзд, когда-либо воображаемых, — намного превосходя самые массивные из известных сегодня звёзд, масса которых составляет около 300 солнечных масс.
