اثر ذرات پرجرم با برهمکنش ضعیف (ویمپ ها) در تحول ستارگان نزدیک سیاه چاله مرکزی کهکشان

ستارگانی که نزدیک مرکز کهکشان تحول می یابند، ویژگی های متفاوتی نسبت به سایر ستارگان کهکشان نشان می دهند. طیف مربوط به این دسته از ستارگان نشان می دهد که خاصیت فلزی در این ستارگان نسبتا بالاست و این یعنی این دسته از ستارگان کسر زیادی از هیدروژن خود را سوزانده و به عناصر سنگینتر تبدیل کرده اند. بنابراین طبق مدل های کنونی تحول ستاره ای این دسته از ستارگان باید در مراحل پایانی تحول خود باشند. به عبارت دیگر این ستارگان ویژگی های ستارگان پیر را دارند. از طرفی دیگر، تابندگی ستارگان این منطقه بیشتر از مقدار پیش بینی شده توسط مدل های کنونی تحول ستاره ای است. بنابراین ،از این نظر، این ستارگان باید بسیار فعال باشند. زیرا تابندگی زیاد، طبق پیش بینی مدلهای کنونی تحول ستاره ای، نشان از فعال بودن ستاره دارد و این طور تفسیر می شود که این ستارگان هنوز جوان هستند و در مرحله هیدروژن سوزی قرار دارند.. وجود همزمان علامت های ستارگان پیر و جوان در ستارگان نزدیک سیاه چاله ی مرکز کهکشان (که به پارادوکس جوانی معروف است) باعث شده است تا به فکر تعمیم و اصلاح مدل های کنونی تحول ستاره ای بیافتیم. تا کنون چندین رهیافت برای حل این پارادوکس پیشنهاد شده است.. در این مطالعه، ما با استفاده از این فرض که چگالی ماده تاریک در مناطق نزدیک به سیاه چاله مرکزی کهکشان زیاد هست، جوابی برای حل مسئله پارادوکس جوانی پیشنهاد داده ایم.

THE EFFECT OF WEAKLY INTERACTING MASSIVE PARTICLES (WIMPS) ON STARS AT THE GALACTIC MASSIVE BLACK HOLE

Stars that evolve near the Galactic massive black hole show strange behaviors. The spectroscopic features of these stars show that they must be old. But their luminosities are much higher than the amounts that are predicted by the current stellar evolutionary models, which means that they must be active and young stars. In fact, this group of stars shows signatures of old and young stars, simultaneously. This is a paradox known as the paradox of youth problem (PYP). Some people tried to solve the PYP without supposing dark matter effects on stars. But, in this work, we implemented Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) annihilation as a new source of energy inside such stars. This implementation is logical for stars that evolve at high dark matter density environments. The new source of energy causes stars to follow different evolutionary paths on the H-R diagram in comparison with classical stellar evolutionary models. Increasing dark matter density in stellar evolutionary simulations causes the deviations from the standard H-R diagrams becomes more pronounced. By investigating the effects of WIMPs density on stellar structures and evolutions, we concluded that by considering dark matter effects on stars at the Galactic center, it is possible to solve the PYP. In addition to dark matter effect, complete solutions to PYP must consider all extreme and unique physical conditions that are present near the Galactic massive black hole.