Недавние исследования ставят под сомнение общепринятое предположение о том, что сверхмассивный объект в центре Млечного Пути, Стрелец A (Sgr A ), является чёрной дырой. Вместо этого учёные предполагают, что это может быть чрезвычайно плотное скопление тёмной материи — концепция, имеющая далеко идущие последствия для нашего понимания галактик и самой природы тёмной материи.
Аргументы в пользу тёмной материи вместо чёрных дыр
На протяжении многих лет астрономы наблюдали звёзды, вращающиеся вокруг Sgr A* с невероятной скоростью — до 10% скорости света — подтверждая присутствие мощной гравитационной силы. Орбиты затянутых пылью «G-источников» вблизи Галактического центра также соответствуют этой интенсивной гравитации. Традиционно это приписывалось чёрной дыре с массой в 4,6 миллиона раз больше массы Солнца. Однако новая модель предполагает, что аналогичное скопление тёмной материи может создавать тот же эффект.
Дело не просто в замене одного невидимого объекта другим. Ключ заключается в типе тёмной материи. Модель команды требует «фермионной» тёмной материи, состоящей из ультралёгких частиц, чтобы сформировать компактное ядро, имитирующее чёрную дыру, одновременно создавая обширный, диффузный гало, простирающийся за пределы видимой галактики. Другие составы тёмной материи не могут воспроизвести такую структуру.
Роль Gaia в опровержении существующих моделей
Подтверждение этой теории частично исходит из данных, собранных космической миссией Европейского космического агентства Gaia. Gaia точно отобразила вращение звёзд во внешнем гало Млечного Пути, обнаружив замедление галактической кривой вращения — явление, известное как кеплеровский спад.
Стандартная космологическая модель, предполагающая «холодную» (медленно движущуюся) тёмную материю, с трудом объясняет этот спад. Фермионная тёмная материя, однако, предсказывает более плотное и компактное гало, которое может объяснить наблюдаемое замедление. Это критически важно, поскольку это связывает данные, полученные в центре галактики, и данные, полученные во внешнем гало.
Тень сомнения: объяснение изображения телескопа Event Horizon
Одна из основных проблем гипотезы о тёмной материи — это изображение Sgr A*, полученное телескопом Event Horizon (EHT). Светящееся кольцо вокруг тёмной центральной области кажется соответствующим тени, отбрасываемой чёрной дырой. Однако исследователи продемонстрировали, что плотное ядро фермионной тёмной материи также может достаточно сильно искривлять свет, чтобы создать аналогичную тень, несмотря на то, что оно невидимо для прямого наблюдения.
«Наша модель не только объясняет орбиты звёзд и вращение галактики, но и согласуется с знаменитым изображением «тени чёрной дыры», — говорит Валентина Креспи, руководитель группы в Институте астрофизики Ла-Плата.
Следующие шаги: проверка теории
Хотя модель тёмной материи успешно воспроизводит наблюдаемое поведение, включая орбиты звёзд, галактическую структуру и тень чёрной дыры, всё ещё рано делать выводы. Команда предлагает будущие наблюдения с использованием Очень большого телескопа (VLT) для поиска «фотонового кольца» вокруг Sgr A*. Его наличие подтвердит чёрную дыру; его отсутствие может укрепить аргументы в пользу ядра тёмной материи.
Споры далеки от завершения. Тайна центра Млечного Пути остаётся неразгаданной: скопление тёмной материи или сверхмассивная чёрная дыра? Только дальнейшие наблюдения раскроют правду.
