Vene füüsikud on läbi viinud arvulise simulatsiooni kohalike struktuuride moodustumisest tumeainest. See töö kehtib selliste nähtamatute ainete populaarsete mudelite kohta nagu teljed ja udune tumeaine. Teadlased on jõudnud järeldusele, et meie universumis võivad eksisteerida tumeaine tähtede analoogid. Eeltrükk tulemustega avaldatakse arXiv.org veebisaidil.
Erinevad astronoomilised vaatlused ei nõustu eeldusega, et suurem osa universumi massist sisaldab helendavat ainet, näiteks tähti, ja nendega seotud gaasi. Praegu on selle lahknevuse kõige üldtunnustatud seletus tumeaine hüpotees, mis eeldab elektromagnetilisele vastasmõjule läbipaistva aine olemasolu, mis moodustab suurema osa massist. Selline aine peaks galaktikate ümber moodustama tohutu kestad - halod. Teoreetikud on välja pakkunud palju tumeaine mudeleid, millest enamik kirjeldab seda veel avastamata erinevate omadustega elementaarosakeste kaudu.
Uus töö uurib tumeaine stabiilsete lokaalsete moodustiste moodustumist, mis säilitavad ennast gravitatsiooni tõttu sarnaselt tavalistele tähtedele. Artiklis eeldatakse, et tumeaine osakesed on bosonid ja saadud struktuurid on Bose-Einsteini kondensaadi klastrid, see tähendab, et järeldused kehtivad selliste populaarsete nähtamatu aine mudelite puhul nagu aksioonid ja "udune" tumeaine. Töö eripära oli modelleerimine puhtalt kineetilise režiimi raames, arvestamata tumeaine osakeste vastastikust mõju. Esimest korda suutsid autorid näidata, et Bose'i tähed suudavad kondenseeruda ainult raskusjõu tõttu, tumeaine isetegevuse kohta ei pea oletusi tegema.
Teoreetilised füüsikud pakkusid akssioone kui lahendust täheldatud CP-invariantsuse rikkumise probleemile (kõigi osakeste samaaegne asendamine osakestega ja süsteemi peegeldumine ruumis). Nende mass peaks olema väike, nad peaksid tuntud osakestega nõrgalt suhtlema ja lagunema kaheks footoniks. "Hägune" tumeaine koosneb üliväikese massiga osakestest. See on nii väike, et vastav de Broglie lainepikkus (ulatus, milles avalduvad keha kvantomadused) on võrreldav galaktikate suurusega. Sel juhul selgub, et osakesed on "määrdunud" galaktikate ümbruse orbiitidel, nii nagu elektronid moodustavad aatomites pilved ega ole tuumade orbiidides punktosakesed.
Autorid järeldavad, et telgedest pärinevad Bose'i tähed võivad sündida Universumi eluea jooksul ja nende tüüpiline mass on väga väike - need on kesksed objektid 10–13 päikesemassiivi miniklastrites. Kui neil jätkub osakeste kogunemist, võivad nad kriitilise suuruse ületada ja plahvatada - selline sündmus kandideerib kiirete raadiosignaalide allika rolli. "Hajutatud" tumeaine puhul võivad sellised tähed tekkida ka suhteliselt lühikese aja jooksul. Pealegi lahendab see mudel teatud osakeste massi puhul suurte galaktikate, näiteks Linnutee, kääbus satelliitide puudumise probleemi: numbriliste mudelite põhjal järeldub, et meie tähesüsteemis peaks olema palju kümneid satelliite ja palju vähem on seda täheldatud. Kui "uduse" tumeaine teooria on õige, siis kääbushaalidmis pidid saama väikeste galaktikate esialgseks aluseks, on suutnud kondenseeruda palju väiksemateks tähtedeks, mis ei suuda enda ümber hoida palju tavalist ainet. Siiski tuleb märkida, et see teooria on teiste astronoomiliste vaatlustega tugevalt piiratud, nii et võimalikest osakeste massidest jääb järele vaid väike vahemik.
