Главное: Международная группа ученых пришла к выводу, что наблюдаемая недавно гравитационная волна могла быть вызвана столкновением не черных дыр, а куда более экзотических бозонных звезд. Если это действительно так, то исследователи, возможно, получили первое в истории свидетельство о существовании этих гипотетических объектов, являющихся кандидатами в темную материю.
Детали: Группа ученых из Института физики высоких энергий Галисии (Испания) и Авейрусского университета в Португалии осенью прошлого года зарегистрировала гравитационную волну GW190521, которая соответствует столкновению двух черных дыр, масса которых в 85 и 66 раз превышает массу Солнца, в результате чего образовалась черная дыра с массой 142 Солнца. Как сообщает Lenta.ru, этот объект является недостающим звеном между сверхмассивными черными дырами и дырами звездной массы и принадлежит к ранее не наблюдавшемуся семейству черных дыр. Однако неизвестно, каким образом могла сформироваться черная дыра с массой 85 Солнц.
Для решения этой проблемы ученые предположили, что оба объекта на самом деле были бозонными звездами, состоящими из сверхлегких бозонов с массой в миллиарды раз меньше массы электронов. Неограниченное число бозонов (к ним относятся, например, фотоны) способно занимать одно и то же квантовое состояние, что отличает их от фермионов (например, электронов), на которых распространяется принцип запрета Паули.
Исследователи смоделировали слияние бозонных звезд и сравнили теоретический гравитационно-волновой сигнал, испущенный при этом событии, с GW190521. В этом случае оба объекта будут находиться на более близком расстоянии от Земли, а результирующая черная дыра будет обладать массой 250 Солнц.
Модель предполагает, что этот сценарий предпочтительнее, чем вариант со слиянием черных дыр, однако для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования.
Справка: Бозонная звезда — гипотетический астрономический объект, состоящий из бозонов. На сегодняшний день нет никаких веских оснований предполагать, что подобные звезды существуют, а единственным известным стабильным бозоном является фотон — безмассовая частица, всегда перемещающаяся со скоростью света.
Бозонные звезды могли сформироваться в результате гравитационного коллапса на начальных стадиях развития Вселенной после Большого взрыва. Сверхмассивная бозонная звезда теоретически может располагаться в центре галактики, и это может объяснить многие наблюдаемые свойства активных ядер галактик. Бозонные звезды также рассматриваются в качестве возможных составляющих темной материи.
В тему: В середине 2018 года ученые из Колорадского университета обнаружили в «тепло-горячей межгалактической среде» доселе недостающую барионную материю во Вселенной.
