Астрофізики давно підозрювали, що деякі гало темної матерії можуть існувати без утворення зірок, але ніхто не знав точної межі маси, при якій відбувається цей перехід. Один з обчислювальних астрофізиків використав передові симуляції та теорію, щоб передбачити, що гало масою всього у 10 мільйонів сонячних мас все ще здатні формувати зірки — це значно нижче, ніж вважалося раніше. Це відкриває можливість існування ще менших гало — повністю темних, які досі лишаються невидимими.
Галактики та загадка гало темної матерії
Вважається, що кожна галактика формується в центрі гало темної матерії — області гравітаційно пов’язаної матерії, яка простягається далеко за межі видимої частини галактики. Зірки утворюються, коли гравітація всередині гало темної матерії притягує газ. Однак астрофізики досі не впевнені, чи існують гало темної матерії без зірок.
Тепер Ітан Надлер, обчислювальний астрофізик з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, розрахував масу, нижче якої гало не здатні формувати зірки. Це дослідження базується на аналітичних передбаченнях із теорії формування галактик та космологічних симуляціях.
Чому виявлення темних гало може змінити все
«Історично наше розуміння темної матерії було пов’язане з її поведінкою в галактиках. Виявлення повністю темних гало відкрило б нове вікно для вивчення Всесвіту», — зазначив Надлер.
Раніше вважалося, що поріг для утворення зірок становить від 100 мільйонів до 1 мільярда сонячних мас — через потребу в охолодженні атомарного водню. Однак дослідження Надлера показує, що формування зірок можливе навіть у гало масою 10 мільйонів сонячних мас завдяки охолодженню молекулярного водню.
Майбутні спостереження можуть підтвердити існування темних гало
Із запуском Обсерваторії Рубіна, яка запрацює вже цього року, а також з вже активним космічним телескопом Джеймса Вебба (JWST), з’явиться нові дані, які дозволять перевірити ці передбачення та виявити, чи існують повністю темні гало. Це може мати далекосяжні наслідки для космології та розуміння природи темної матерії.