Исследователи из Университета Джона Хопкинса сообщили о важном открытии, связанном с темной материей. Таинственное диффузное свечение гамма-лучей вблизи центра Млечного Пути может быть порождено столкновение ее частиц.
Темная материя — это гипотетическая форма материи. Как предполагается, она не участвует в электромагнитном взаимодействии, и на нее приходится около четверти массы-энергии Вселенной. Поскольку темная материя является фундаментальным строительным блоком космоса, ее изучение имеет важное значение для понимания того, как развивалась и эволюционировала наблюдаемая нами сегодня структура галактических скоплений.
Ученые по всему миру ищут доказательства существования темной материи. Среди них и исследователи из Университета Джона Хопкинса. В своих изысканиях они обратили внимание на феномен, который уже много десятилетий не дает покоя научному сообществу. Речь о диффузном свечении гамма-лучей вблизи центра Млечного Пути. Существует две основных гипотезы, объясняющие их появление. Согласно первой, их источником являются быстро вращающиеся нейтронные звезды. По другой, все дело в столкновении частиц темной материи.
В наши дни Млечный Путь — это относительно закрытая система. В нее не поступают и из нее не выходят никакие материалы. Но так было не всегда. В течение первого миллиарда лет многие более мелкие галактики, содержащие темную материю, вошли в его состав в качестве строительных блоков. По мере того как частицы темной материи притягивались к центру галактики и группировались, количество столкновений темной материи увеличивалось.
Международная группа исследователей использовала суперкомпьютеры для создания карт расположения темной материи в Млечном Пути, впервые с учетом истории его формирования. Когда исследователи учли более реалистичные столкновения с галактиками, их смоделированные карты совпали с фактическими картами гамма-излучения, полученными космическим телескопом Fermi.
Эти совпадающие карты дополняют плеяду доказательств, которые предполагают, что избыток гамма-излучения в центре Млечного Пути может происходить от темной материи. Гамма-излучение, исходящее от столкновений частиц темной материи, будет производить тот же сигнал и иметь те же свойства, что и наблюдаемое в реальном мире, говорят исследователи, хотя это и не является окончательным доказательством.
Альтернативным объяснением феномена является излучение, испускаемое быстро вращающимися старыми нейтронными звездами (миллисекундными пульсарами). Однако по словам исследователей, эта теория несовершенна. Чтобы объяснить наблюдаемую картину должно существовать больше пульсаров, чем наблюдают астрономы.
Окончательный ответ может появиться со строительством нового гамма-телескопа под названием Cherenkov Telescope Array. Исследователи полагают, что его данные с более высоким разрешением помогут, наконец, разгадать этот парадокс. Они уже планируют новый эксперимент, который позволит или подтвердить или опровергнуть гипотезу темной материи.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы обнаружили крошечный «кирпичик» темной материи на краю Вселенной.
По материалам Phys.org
