Ruski su fizičari izveli numeričku simulaciju formiranja lokalnih struktura iz tamne tvari. Ovo se djelo odnosi na popularne modele nevidljive materije kao što su aksioni i nejasne tamne materije. Znanstvenici su došli do zaključka da u našem svemiru mogu postojati analozi zvijezda tamne materije. Pretisak s rezultatima objavljen je na web mjestu arXiv.org.
Razna astronomska promatranja ne slažu se s pretpostavkom da je većina mase u svemiru sadržana u svjetlećoj tvari, poput zvijezda, i plina povezanog s njima. Trenutno je najopćenitije objašnjenje ovog odstupanja hipoteza o tamnoj tvari koja pretpostavlja postojanje tvari prozirne za elektromagnetsku interakciju, koja čini veći dio mase. Takva tvar trebala bi stvarati ogromne ljuske - aureole - oko galaksija. Teoretičari su predložili mnogo modela tamne tvari, od kojih je većina opisuje kroz još neotkrivene elementarne čestice s različitim svojstvima.
Novo djelo ispituje stvaranje stabilnih lokalnih formacija tamne materije, koje se zadržavaju zbog vlastite gravitacije, slično običnim zvijezdama. U članku se pretpostavlja da su čestice tamne materije bozoni, a rezultirajuće strukture nakupine Bose-Einsteinovog kondenzata, odnosno zaključci vrijede za takve popularne modele nevidljive materije kao što su aksioni i "mutna" tamna tvar. Značajka rada bilo je modeliranje u okviru čisto kinetičkog režima, ne uzimajući u obzir međusobnu interakciju čestica tamne tvari. Po prvi su put autori uspjeli pokazati da se bose zvijezde mogu kondenzirati samo zahvaljujući gravitaciji, ne moraju se iznositi pretpostavke o samo-djelovanju tamne materije.
Aksione su teorijski fizičari predložili kao rješenje problema uočenog kršenja CP-invarijantnosti (istodobna zamjena svih čestica antičesticama i zrcalni odraz sustava u svemiru). Trebali bi imati malu masu, slabo komunicirati s poznatim česticama i raspadati se u dva fotona. "Zamućena" tamna tvar sastoji se od čestica izuzetno male mase. Toliko je mala da je odgovarajuća de Broglieova valna duljina (mjerilo u kojem se očituju kvantna svojstva tijela) usporediva s veličinom galaksija. U ovom slučaju ispada da su čestice "razmazane" u orbitama oko galaksija, baš kao što elektroni tvore oblake u atomima, a nisu točkaste čestice u orbitama jezgri.
Autori zaključuju da se bose zvijezde iz aksiona mogu roditi tijekom života Svemira, a njihova će tipična masa biti vrlo mala - oni će biti središnji objekti u mini klasterima od 10 do 13 solarnih masa. Ako nastave akumulirati čestice, mogu premašiti kritičnu veličinu i eksplodirati - takav je događaj kandidat za ulogu izvora brzih rafalnih rafala. U slučaju "difuzne" tamne tvari, takve zvijezde također mogu nastati u relativno kratkom vremenu. Štoviše, s određenom masom takvih čestica, ovaj model rješava problem nedostatka patuljastih satelita velikih galaksija, poput Mliječne staze: iz numeričkih modela proizlazi da bi naš zvjezdani sustav trebao imati mnogo desetaka satelita, a promatra se puno manje. Ako je teorija "mutne" tamne tvari točna, onda patuljasti oreolikoje su trebale postati početna osnova za male galaksije, uspjele su se kondenzirati u mnogo manje zvijezde, nesposobne zadržati puno uobičajene materije oko sebe. Međutim, treba napomenuti da je ova teorija vrlo ograničena drugim astronomskim promatranjima, tako da ostaje samo mali raspon mogućih masa čestica.
