Stable vortex in Bose–Einstein condensate dark matter

Анотація

Природа темної матерії (ТМ) дотепер залишається одним з найбільш загадкових питань сучасної фізики. Одна з теорій полягає в тому, що ТМ складається з ультралегких бозонів у стані конденсату Бозе–Ейнштейна (БЕК). Надплинна природа БЕК суттєво впливає на властивості ТМ, обумовлюючи, наприклад, таку важливу характеристику, як квантування моменту кількості руху. Квант кутового моменту, який являє собою вихрову лінію, може здійснювати значний вплив на світну речовину в галактиках, зумовлюючи особливості кривих обертання та розподілу густини. Досліджено еволюцію хмари ТМ, що обертається з типовими для галактичного гало масою і радіусом. Аналітично та чисельно проаналізовано стаціонарні солітонні розв’язки з різними топологічними за-рядами. Встановлено, що хоча всі багатозарядні стани є нестійкими, однозарядний вихор є дуже стабільним і може існувати протягом усього часу життя Всесвіту.