МОСКВА, 16 окт – РИА Новости. Физики из Института ядерных исследований РАН доказали, что тёмная материя может объединяться в своеобразные "капли" размером со звёзды, если её частицы достаточно лёгкие и "пушистые". Их взрывы могут быть источниками загадочных "радиосигналов пришельцев", говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

"В своей работе мы симулировали на компьютере движение газа квантовых частиц лёгкой тёмной материи, изначально сильно "перемешанных" и взаимодействующих друг с другом посредством гравитации. Через очень большой промежуток времени они самостоятельно образовали конденсат, который тут же свернулся в сферическую каплю", – отмечает Дмитрий Левков из Института ядерных исследований РАН в Москве.

Загадки пустоты

Сегодня почти все учёные уверены в существовании тёмной материи, однако её свойства, помимо её очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго учёные предполагали, что она сложена из сверхтяжёлых и "холодных" частиц-"вимпов", никак не проявляющих себя, кроме как притягивая видимые скопления материи.

Безуспешные поиски "вимпов" в последние два десятилетия заставили многих теоретиков считать, что тёмная материя на самом деле может состоять из так называемых аксионов – сверхлёгких частиц, похожих по массе и свойствам на нейтрино. Другие исследователи предполагают, что тёмная материя может быть похожа по свойствам не на частицы, а жидкость, или же состоять из нескольких разных компонент, один или несколько которых могут постепенно распадаться.

Как передает пресс-служба Российского научного фонда, Левков и его коллеги — Александр Панин и академик Игорь Ткачёв, открыли новую экзотическую форму организации тёмной материи, изучая то, как будет вести себя диск из аксионной или любой другой "лёгкой" тёмной материи внутри типичной карликовой галактики, где почти нет видимой материи.

Физики обратили внимание на то, что на гравитационные взаимодействия её частиц будут сильно влиять различные квантовые процессы. Благодаря особой природе аксионов, квантовые взаимодействия между ними будут происходить на очень больших расстояниях, сопоставимых с дистанциями между звёздами, что необходимо учитывать при просчёте свойств и поведения лёгкой тёмной материи.

Российские учёные создали математическую модель, которая учитывала подобные взаимодействия и то, как на тёмную материю влияют флуктуации гравитационного поля. Используя эти формулы, физики "промотали" время вперед и проследили за тем, как изменится распределение тёмной материи в подобных галактиках, изначально заполненных ею случайным образом.

Тёмные звёзды

Эти расчёты показали удивительную вещь. В том случае, если отдельные аксионы были достаточно лёгкими, а сама галактика – относительно небольшой, тёмная материя начинала объединяться в своеобразные капли, похожие по свойствам на так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна.

Он представляет собой необычную по своим свойствам форму материи, одновременно похожую на газ и жидкость. Она состоит из множества частиц, но ведет себя как один атом и обладает типичными "атомными" свойствами благодаря тому, что все её компоненты занимают самый низкий энергетический уровень.

Аналогичные структуры, как показали расчёты Левкова и его коллег, могут возникать и в космосе из частиц тёмной материи исключительно под действием силы притяжения, формируя объекты, которые физики называют "Бозе-звёздами". Чем меньше масса отдельных аксионов, тем быстрее будут возникать подобные структуры.

Если они существуют, то тогда следы их существования можно будет заметить в виде мощных радиовспышек или своеобразных взрывов, возникающих после того, как внутри этой "звёзды" накопится достаточно большое количество аксионов.

Следами этих процессов, как предполагают российские физики, могут быть загадочные "сигналы инопланетян", так называемые FRB-вспышки, а также другие необъяснимые внегалактические радиовсплески, открытые в последние годы.