Таинственное сияние трудно объяснить. Исследователь из Токийского университета считает, что это может быть первым прямым свидетельством тёмной материи.
Новое исследование Университета Токио утверждает, что гамма-лучевой космический телескоп Fermi NASA обнаружил свечение в центре Млечного Пути, очень близкое к тому, что, как давно предсказывают ученые, должно возникать при столкновении и аннигиляции частиц темной материи.
Если это подтвердится, речь пойдет об одном из крупнейших прорывов в современной физике.
В начале 1930-х швейцарский астроном Фриц Цвикки заметил, что галактики движутся гораздо быстрее, чем это можно объяснить их видимой массой. Что-то невидимое, позднее названное темной материей, будто удерживало их вместе.
"Темная материя — невидимый клей, который держит Вселенную вместе. Эта загадочная субстанция повсюду вокруг нас и составляет большую часть вещества во Вселенной", — сообщили в NASA.
На протяжении десятилетий ученые могли судить о ее существовании лишь по тому, как она искажает галактики и преломляет свет. Поскольку темная материя не взаимодействует с электромагнитным взаимодействием, она не испускает, не поглощает и не отражает свет. Иными словами, она есть, но мы ее не видим.
Однако теперь ситуация, возможно, меняется.
Опираясь на новые наблюдения телескопа Fermi NASA, профессор Томонори Тотани из Университета Токио считает, что обнаружил гамма-лучи, возникающие при аннигиляции гипотетических частиц темной материи, известных как WIMPs — слабо взаимодействующие массивные частицы.
Результаты опубликованы во вторник, 25 ноября, в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Гамма-лучевое гало, которого не должно существовать
"Мы обнаружили гамма-лучи с энергией фотона 20 гигаэлектронвольт (то есть 20 миллиардов электронвольт, это чрезвычайно большая энергия), простирающиеся в структуре, похожей на гало, в направлении центра галактики Млечный Путь. Компонента гамма-излучения почти точно совпадает с формой, ожидаемой от гало темной материи", — сообщил Тотани.
Характер и интенсивность гамма-лучей, а также их распределение в виде гало вокруг галактического центра практически идеально совпадают с предсказаниями для столкновений WIMPs.
По словам Тотани, выводимая масса частиц — примерно в 500 раз больше массы протона — соответствует давним теоретическим ожиданиям.
И что важно, сигнал не соответствует излучению известных астрономических объектов, таких как пульсары, остатки сверхновых или другие типичные источники гамма-лучей.
"Если это верно, насколько мне известно, человечество впервые 'увидит' темную материю. И выходит, что темная материя — новая частица, не входящая в действующую стандартную модель физики элементарных частиц. Это означает крупное событие в астрономии и физике", — сказал Тотани.
Нужны дальнейшие исследования
Однако это открытие еще предстоит подтвердить.
Независимым группам предстоит проанализировать данные, а ученые будут искать похожие гамма-лучевые сигнатуры в других местах — особенно в карликовых галактиках, богатых темной материей.
"Это может удастся, когда накопится больше данных, и если так, это станет еще более веским доказательством того, что гамма-лучи порождаются темной материей", — добавил Тотани.