Астрофизики нашли новый способ поиска темной материи

Международная группа ученых предлагает искать темную материю путем наблюдения за внешним видом некоторых звезд. Свои результаты они изложили в свежем номере Physical Review Letters, а ее содержание приводит physorg.com.

Объектом исследования выступала так называемая асимметричная темная материя (ADM). Из-за асимметрии между частицами и античастицами этой материи процессы аннигиляции идут слабо или не идут вовсе. В связи с этим их обнаружение традиционными методами опосредованного наблюдения представляется почти невозможным. Однако асимметричная темная материя может накапливаться в звездах и вступать в слабое взаимодействие с ядрами звездного вещества, изменяя плотность и температуру звезд. Эти признаки открывают путь к обнаружению такой материи.

Авторы публикации решили применить этот принцип к звездам главной последовательности, у которых температура определенным образом коррелирует со светимостью, что отражено на диаграмме Герцшпрунга-Рассела. В зависимости от плотности ADM, звезды могут иметь отличное от нормального соотношение светимости и температуры и соответствующим образом отклоняться от диаграммы. Так, чем ниже этот показатель, тем ярче (и больше) звезда относительно своей температуры, а чем плотность выше, тем она холоднее (и меньше) относительно своей светимости.

По подсчетам ученых, наиболее явно этот эффект должен сказываться на звездах, которые по массе примерно равны или немного уступают нашему Солнцу и при этом находятся в областях с высокой плотностью ADM. Проблема в том, что такие области пока обнаружены лишь в центре нашей галактики и центрах близлежащих карликовых галактик, то есть на очень большом расстоянии от Земли, поэтому отслеживать светимость и температуру расположенных там звезд довольно сложно.

Однако, по словам ученых, есть вероятность, что звезды обладают способностью захватывать асимметричную темную материю в местах ее концентрации и затем перемещаться в другое место, где за ними, возможно, удобнее будет наблюдать.