Белые карлики планируют использовать в поисках темной материи

4:14 03/10/2023

0 👁 398

Credit: NOIRLab / NSF / AURA / J. da Silva / Spaceengine Acknowledgment: M. Zamani (NSF’s NOIRLab)

В свете неудачных поисков частиц темной материи, астрономы продолжают искать способы выявления этих загадочных компонентов. Один из распространенных методов заключается в поиске следов распада частиц темной материи. Несмотря на то что темная материя слабо взаимодействует с обычной материей, некоторые теории предполагают, что частицы темной материи могут взаимодействовать друг с другом и распадаться на более обычные элементы.

Хотя уже были предприняты попытки обнаружить такие явления, четких доказательств пока не обнаружено. Тем не менее, новое исследование предполагает, что одним из перспективных подходов может быть исследование белых карликов.

Белые карлики представляют собой плотные остатки выгоревших звезд. Они обладают идеальным сочетанием плотности, не достаточно высокой, чтобы стать нейтронными звездами, и не слишком низкой, чтобы коллапсировать. Белые карлики встречаются по всему Млечному Пути, что делает их отличными объектами для исследования астрономами.

Исследователи считают, что белые карлики могут стать идеальными местами для обнаружения распада частиц темной материи. Их высокая плотность способствует взаимодействию с частицами темной материи, а сильное гравитационное поле белых карликов может способствовать захвату частиц темной материи со временем. Как правило, распад частиц темной материи сопровождается излучением тепла и гамма-лучей, и благодаря тщательному изучению физических свойств белых карликов астрономы могут различать обычные белые карлики от тех, которые содержат темную материю.

В рамках этого исследования была рассмотрена модель белого карлика, состоящего полностью из углерода-12. Затем ученые изучили возможность захвата темной материи для частиц с разной массой. Путем расчетов определились вероятности взаимодействия между частицами темной материи и нуклонами обычной материи белого карлика. На основе этих данных исследователи смогли определить ограничения для наблюдаемости темной материи на текущем этапе.

На данный момент нет прямых подтверждений распада темной материи, однако авторы статьи полагают, что более глубокое изучение отдельных белых карликов могло бы помочь выявить следы темной материи. Белые карлики, находящиеся вблизи центра Млечного Пути или в шаровых скоплениях, представляются потенциально перспективными объектами для таких наблюдений.