Мы, возможно, только что увидели первые признаки темной материи.

Необъяснимое гамма-излучение, исходящее с края галактики Млечный Путь, может быть вызвано самоуничтожающимися частицами темной материи, но эта идея требует дальнейшего изучения.

Необъяснимое свечение, которое, по-видимому, исходит от внешних областей Млечного Пути, может быть первым намеком на то, из чего состоит темная материя, однако астрономы говорят, что пока еще слишком рано делать выводы наверняка.

Считается, что темная материя составляет 85 процентов всей массы во Вселенной, но физикам так и не удалось обнаружить частицы, из которых она состоит.

Реклама

Одним из главных кандидатов на роль тёмной материи является призрачный объект, называемый слабо взаимодействующей массивной частицей (WIMP). Эти гипотетические частицы невероятно сложно обнаружить, поскольку они крайне редко взаимодействуют с обычной материей, но теоретики предсказывают, что иногда они должны самоуничтожаться, исчезая и производя вспышку высокоэнергетического излучения в виде гамма-лучей.

Если тёмная материя распределена по всей нашей галактике, как предполагает её гравитационное притяжение, и состоит из вимпов, то мы должны наблюдать свечение от самоуничтожающихся вимпов. Астрономы уже более десятилетия спорят о том, может ли этим сигналом быть странный избыток гамма-излучения из центра нашей галактики, но доказательства пока неубедительны.

Томонори Тотани из Токийского университета утверждает, что он, возможно, обнаружил такой сигнал, исходящий из внешней части Млечного Пути, известной как его гало, используя 15-летние наблюдения с помощью космического гамма-телескопа «Ферми» НАСА.

Тотани сначала построил модель, определяющую интенсивность гамма-излучения в этом регионе, основываясь на известных источниках, таких как звёзды, космические лучи и крупные пузыри излучения, наблюдаемые над и под Млечным Путём. Затем он вычел это излучение из количества, зафиксированного телескопом «Ферми», и обнаружил остаточное гамма-излучение с энергией около 20 гигаэлектронвольт.

Гамма-сигнал с такой энергией соответствует тому, что может исходить от самоаннигилирующей частицы в диапазоне энергий, который, как предсказывают, имеют вимпы, говорит Тотани. Хотя он признаёт, что пока рано делать окончательный вывод о том, что всплеск гамма-излучения исходит от тёмной материи, он отмечает, что этот сигнал — «самый перспективный кандидат на излучение тёмной материи, известный на сегодняшний день».

«Хотя исследование началось с цели обнаружения сигналов тёмной материи, я подумал, что это похоже на игру в лотерею. Поэтому, когда я впервые заметил что-то похожее на сигнал, я отнёсся к нему скептически, — говорит Тотони. — Но когда я нашёл время, чтобы тщательно всё проверить и убедился в его достоверности, у меня побежали мурашки по коже».

«Этот результат, безусловно, заслуживает дальнейшего изучения, но делать окончательные выводы сейчас преждевременно», — говорит Франческа Калоре из Французского национального центра научных исследований в Анси. По её словам, сложно создать точную модель всех источников гамма-излучения в Млечном Пути, за исключением тёмной материи, и Тотони не проводил тщательного стресс-тестирования моделей.

Сильвия Манкони из Сорбоннского университета во Франции согласна с тем, что результаты не были тщательно проверены, и нам потребуются более сложные модели, чтобы точно определить, реален ли сигнал. Кроме того, по её словам, мы не наблюдали подобных гамма-сигналов от других источников, где должны были бы быть, например, от карликовых галактик, поэтому это расхождение необходимо объяснить.

По словам Энтони Брауна из Даремского университета (Великобритания), нам потребуется изучить множество других источников излучения, таких как радиоволны и нейтрино, чтобы убедиться, что гамма-лучи не исходят от чего-то другого. «Это лишь один взгляд», — говорит он. «Тёмной материи действительно нужно получить как можно больше высококачественных данных».

ЦЕРН и Монблан, темная и замороженная материя: Швейцария и Франция

Приготовьтесь к тому, что вас поразит ЦЕРН — европейский центр физики элементарных частиц, где исследователи управляют знаменитым Большим адронным коллайдером, расположенным недалеко от очаровательного швейцарского города Женева на берегу озера.

Узнать больше

Источник: www.newscientist.com