Тёмную материю выследят по нагреву нейтронных звёзд

Исследователи из США с помощью расчётов выяснили, что старые нейтронные звёзды должны притягивать достаточно тёмной материи, чтобы их поверхность нагревалась до полутора тысяч градусов Цельсия и выше. Это значит, что с их помощью впервые можно будет "нащупать" реальные подтверждения существования тёмной материи, которая до сих пор, несмотря на все усилия, избегает регистрации. Соответствующая статья опубликована в Physical Review D.

Тёмной материей называют невидимый компонент массы галактик и Вселенной, который обеспечивает перифериям галактик их быстрое вращение. Любые попытки расчёта вращения галактик или гравитационного линзирования далёких объектов без учёта тёмной материи не работают, поэтому она входит в современную космологическую модель и является её фундаментом. Проблема в том, что фундамент этот остаётся абсолютно гипотетическим — все попытки найти такие частицы наземными детекторами провалились.

Авторы новой работы предлагают безошибочный, как они считают, метод поиска — по нагреву нейтронных звёзд. Температура их с возрастом снижается, однако если во Вселенной действительно есть тёмная материя, гравитационно взаимодействующая с обычной, то такая материя будет неизбежно падать даже на старые нейтронные звёзды. Кинетическая энергия падающих на неё частиц должна разогревать поверхность старых нейтронных звёзд до температуры 1750 кельвинов или даже выше.

Хотя метод выглядит довольно здравым, у него есть проблема. Ранее разные группы физиков-теоретиков уже предполагали, что есть какая-то неизвестная пока сила, создающая отталкивание между частицами обычной и тёмной материи. Сила эта с расстоянием должна убывать намного быстрее силы тяготения. Поэтому частицы тёмной материи не могут находиться близко к обычной материи, но при этом не могут и покинуть дальние окрестности галактик, состоящих из обычной материи (тогда тёмная материя составляет галактическое гало). Если такие гипотезы верны, то новый метод опять не сможет найти тёмную материю.