Розмиту темну матерію підозрюють у створенні темних зірок.

Так звані темні зірки складаються з ультралегких частинок — бозонів, — при цьому всередині такої структури присутня й звичайна, баріонна, матерія. Незважаючи на ефекти, що вказують на існування темної матерії (її гравітаційний вплив на космічні об'єкти), вчені не знають, з чого саме вона складається.

Ще 10 років тому найбільш ймовірними кандидатами на роль темної матерії вважалися передбачені рядом теорій вимпи (WIMPs), які серед іншого чудово вписуються в Стандартну космологічну модель (модель ΛCDM). Однак спроби піймати ці частинки за допомогою спеціальних детекторів поки що не увінчались успіхом, через що фізики звернулися до інших моделей.

Згідно з гіпотезою холодної темної матерії (cold dark matter, CDM), ця невидима матерія складається з частинок, які рухаються повільніше швидкості світла і практично не взаємодіють одна з одною та звичайною матерією. Хоча модель непогано описує крупномасштабний розподіл речовини у Всесвіті, при розгляді локальних структур, наприклад, щільних ядер галактик, дає суперечливі результати, прогнозуючи занадто «жорсткі» і щільні галактичні ядра в порівнянні з даними реальних спостережень.

Щоб узгодити теорію та спостереження, астрофізики звернулися до ще більш екзотичних моделей, зокрема до теплої холодної матерії (warm dark matter, WDM) — її частинки на порядок швидші та легші вимпів — та розмитої темної матерії (fuzzy dark matter, FDM), маса частинок якої ще менша.

Якщо темна матерія дійсно складається з надзвичайно легких бозонів, її квантово-хвильові властивості можуть проявлятися на масштабах цілих галактик, а самі «кванти» — утворювати протяжні об'єкти з відносно низькою середньою щільністю. Подібні структури називають темними або бозонними зірками (якщо мова йде про конкретні математичні рішення).

Щоб зрозуміти, чи можуть розмита темна матерія та звичайний газ утворювати темні зірки (стійкі структури в ядрах галактик), вчені з Університету Мічоакана (Мексика) та Геттінгенського університету (Німеччина) за допомогою комп'ютерного моделювання розглянули спрощене завдання, взявши суміш розмитої темної матерії (смоделованої рівнянням Шредінгера — Пуассона) та невелику частку звичайного газу (смоделованого без урахування таких складних процесів, як охолодження та зоряноутворення). Дослідники прослідкували, як ці два компоненти еволюціонують під впливом гравітації.

Результати наукової роботи, представленої на сервері препринтів Корнеллського університету, показали, що спочатку «хаотичні» хмари темної матерії та газу швидко вийшли на конфігурацію, близьку до рівноваги: розмита темна матерія формувала центральне ядро, а газ концентрувався поблизу нього. В результаті формувалася стійка ферміонно-бозонна зірка або темна зірка (прототип можливого галактичного ядра), оточена хмарою темної матерії.

Попередній аналіз також показав, що така модель, в принципі, не суперечить астрономічним спостереженням. Це потенційно робить темні зірки ключовими кандидатами на роль галактичних ядер (в контексті розмитої темної матерії, на відміну від класичної моделі холодної темної матерії).

Однак, щоб порівняти теорію з даними конкретних спостережень і остаточно пояснити формування ядер, знадобляться подальші, більш складні симуляції (з урахуванням охолодження, зоряноутворення, обертання тощо).

Якщо майбутні дослідження підтвердять нові висновки вчених, гіпотеза розмитої темної матерії набуде додаткової ваги, а темні зірки будуть розглядатися як ключовий сценарій для опису галактичних ядер.