Десятилетиями учёные считали, что в сердце Млечного Пути находится сверхмассивная чёрная дыра Стрелец А, ответственная за быстрое вращение близлежащих звёзд. Однако новые исследования предлагают альтернативу: сверхплотное ядро, состоящее из фермионной тёмной материи *, может объяснить те же наблюдаемые движения звёзд, потенциально перестраивая наше понимание галактических центров.
Альтернатива Чёрным Дырам
Исследование, возглавленное доктором Валентиной Креспи из Института Астрофизики Ла-Плата, предполагает, что вместо чёрной дыры уникальная космическая структура, образованная самогравитирующей фермионной тёмной материей, может имитировать наблюдаемые гравитационные эффекты в центре Млечного Пути. Это означает, что высокоскоростные орбиты звёзд S-класса — звёзд, которые вращаются вокруг Стрельца А* со скоростью в тысячи километров в секунду — можно объяснить без привлечения сингулярности.
Модель предполагает, что это ядро тёмной материи будет исключительно компактным и массивным, оказывая гравитационное притяжение, неотличимое от чёрной дыры. Это не просто спекуляции; вычисления команды также учитывают орбиты объектов, скрытых пылью, известных как источники G, которые также группируются вблизи галактического центра.
Связь Масштабов: От Галактического Ядра к Внешнему Гало
Что отличает это исследование, так это его способность связывать наблюдения в совершенно разных масштабах. Недавние данные миссии Gaia DR3 Европейского космического агентства отобразили внешнее гало Млечного Пути, выявив замедление его кривой вращения (кеплеровский спад). Фермионная модель тёмной материи команды точно воспроизводит это поведение, в отличие от традиционных моделей тёмной материи.
Это критически важно, потому что обычные гало тёмной материи, как предполагается, распространяются в длинном, вытянутом хвосте. Фермионная тёмная материя, однако, образует более плотную структуру, в результате чего получается более компактное гало, которое соответствует наблюдениям.
«Это первый случай, когда модель тёмной материи успешно объединяет эти совершенно разные масштабы и орбиты различных объектов, включая современные данные кривой вращения и центральных звёзд», — заявил доктор Карлос Аргуэльес, один из соавторов исследования.
Согласуется с Изображениями Чёрных Дыр?
Последствия не ограничиваются только орбитальной механикой. Команда обнаружила, что их модель ядра тёмной материи может даже объяснить «тень», запечатлённую телескопом Event Horizon Telescope (EHT) для Стрельца А*. Плотное ядро тёмной материи настолько сильно изгибает свет, что может имитировать тёмную центральную область, окружённую ярким кольцом, как на изображении чёрной дыры EHT.
Будущие Испытания и Последствия
Хотя текущие данные не могут окончательно исключить чёрную дыру, модель тёмной материи предоставляет единую основу для галактического центра, учитывая как орбиты звёзд, так и наблюдаемую тень. Будущие наблюдения с помощью таких инструментов, как интерферометр GRAVITY, будут иметь решающее значение для проверки этих прогнозов.
В частности, учёные будут искать фотонные кольца — ключевую особенность чёрных дыр, которые не существовали бы вокруг предлагаемого ядра тёмной материи. В случае подтверждения, это открытие фундаментально изменит наше понимание сил, управляющих галактическими центрами, и самой природы тёмной материи.
Исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
